KR20190077674A

KR20190077674A - 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템

Info

Publication number: KR20190077674A
Application number: KR1020170179046A
Authority: KR
Inventors: 장세희; 김용길
Original assignee: (주)연우
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-04
Also published as: KR102016118B1

Abstract

본 발명은 원통형 용기의 제작 및 결합 공정에 적용되는 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템에 관한 것으로서, 원통형 용기를 적재하였거나 적재하게 될 적재박스를 대차 상태로 원통형 용기 적재기 또는 원통형 용기 투입기 등에 적재박스 단위로 자동으로 공급 및 적재할 수 있도록 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 원통형 용기들을 적재하도록 일 면이 개방된 복수 개의 적재박스를 수납하되, 수납된 적재박스를 순차적으로 상향 수직 이동하도록 하면서 적층 수납하는 이동식 대차(100); 이동식 대차(100)에 의해 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들을 정렬하여 다음의 작업 공정으로 순차적으로 공급하는 자동 투입기(200); 및 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되는 원통형 용기를 적재박스에 순차적으로 적재하는 자동 적재기(300);를 포함하되, 자동 적재기(300)는 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되어 메인 플레이트(310)에 정렬되는 원통형 용기의 개수를 제한하는 제한 가이드(320); 적재박스의 개방된 일 면이 메인 플레이트(310)로 향하는 상태로 위치시켜 원통형 용기가 적재될 수 있도록 적재박스를 이송하는 적재박스 수평이송수단(330); 메인 플레이트(310)에 정렬된 소정 개수의 원통형 용기를 전방의 보조 플레이트(350)로 밀어내어 전달하는 푸시 가이드(340); 푸시 가이드(340)에 의해 전달된 원통형 용기를 전후진 운동에 의해 적재박스(20)에 적재하고 후퇴하는 보조 플레이트(350); 원통형 용기가 적재박스에 일 단씩 적재될 때마다 적재박스를 하측으로 소정 거리만큼 이동하는 적재박스 상하이송수단(360); 하측으로 이동되면서 원통형 용기의 적재를 마친 적재박스를 하측에서 상측으로 지지하고, 적재박스의 개방된 일 면이 상측을 향하도록 적재박스를 소정 각도만큼 회전하는 회전 가이드(370); 및 회전 가이드(370)에 의해 수평으로 놓이게 되는 적재박스를 이동식 대차(100)에 수납하기 위하여 수평 이동시키는 이송부(380)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템{Cylindrical Container Automatic Feeding and Loading System}

본 발명은 원통형 용기의 제작 및 결합 공정에 적용되는 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템에 관한 것으로서, 원통형 용기를 적재하였거나 적재하게 될 적재박스를 대차 상태로 원통형 용기 적재기 또는 원통형 용기 투입기 등에 연결되어 적재박스 단위로 자동으로 공급 및 적재할 수 있도록 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 화장용 크림이나 치약 등과 같은 졸(sol) 타입의 내용물은 사용중에 쉽게 쥐어 짤 수 있도록 대략 합성수지재의 원통형 용기에 충진되어 포장이 이루어지는데, 원통형 용기에 내용물을 충진하기까지 거치게 되는 여러 작업공정의 대부분이 수작업에 의해 이루어지며, 특히 하나의 작업공정을 거친 원통형 용기가 적재되어 이송되고 다른 작업공정에 투입되는 과정 또한 수작업에 의하게 되므로 전체적으로 작업이 번거로울 뿐만 아니라 효율성이 현저하게 저하되는 문제점을 가지고 있다.

종래 기술인 특허 문헌1에는 핫 에어를 발생시켜 튜브의 단부를 용융하는 핫 에어 발생장치, 튜브의 단부를 실링하고 잔여부위를 절단하는 커팅장치, 튜브가 장착될 수 있는 다수의 홀더를 포함하고 있는 턴 테이블, 작업 완료된 튜브를 배출하는 튜브 배출장치 등을 포함하고 있어서, 튜브의 한쪽 단부를 연속적으로 가열 용융하여 실링할 수 있는 시스템으로서, 상기 턴 테이블의 회전에 따라 상기 홀더의 하단에 착탈 가능하도록 결합되어 튜브의 실링 및 배출 작업 중 홀더를 임시적으로 고정할 수 있는 스토퍼 장치가 상기 핫 에어 발생장치와 튜브 배출장치의 하향 이격 위치에 각각 설치되어 있는 것으로 구성되어 있는 개선된 튜브 실링 시스템에 대하여 기재되어 있다.

그러나, 이와 같은 자동화된 내용물 충진장치에 있어서도 최초 원통형 용기를 공급하기 위한 공급수단을 작업자가 손으로 직접 일일이 공급해주어야 하는 문제점이 있다. 따라서 일반적으로 압출성형기, 사출성형기, 옵셋인쇄기, 실크인쇄기, 스템핑인쇄기, 자동캡핑기 등의 설비에 원통형 용기를 자동 투입하고 공정을 마친 용기들을 자동 적재하도록 하는 자동화 공정이 필요하게 되었다.

특허 문헌1. 대한민국 등록특허공보 제10-0726857호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 한 공정을 마친 원통형 용기들을 동일 직경의 용기별로 정량 적재되는 적재박스 단위로 자동 적재하여 이동식 대차에 적재박스를 적층 수납하고, 이렇게 적재박스 단위로 적재된 원통형 용기들을 여타 다른 작업 공정에 투입하기 위한 원통형 용기 투입기에 박스 상태로 공급할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템은, 원통형 용기들을 적재하도록 일 면이 개방된 복수 개의 적재박스를 수납하되, 수납된 적재박스를 순차적으로 상향 수직 이동하도록 하면서 적층 수납하는 이동식 대차; 상기 이동식 대차에 의해 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들을 공급받아 정렬하여 다음의 작업 공정으로 순차적으로 투입하는 자동 투입기; 및 상기 자동 투입기로부터 순차적으로 공급되는 원통형 용기를 적재박스에 순차적으로 적재하는 자동 적재기;를 포함하되, 상기 자동 적재기는 상기 자동 투입기로부터 순차적으로 공급되어 메인 플레이트에 정렬되는 원통형 용기의 개수를 제한하는 제한 가이드; 적재박스의 개방된 상기 일 면이 상기 메인 플레이트로 향하는 상태로 위치시켜 원통형 용기가 적재될 수 있도록 적재박스를 이송하는 적재박스 수평이송수단; 상기 메인 플레이트에 정렬된 소정 개수의 원통형 용기를 전방의 보조 플레이트로 밀어내어 전달하는 푸시 가이드; 상기 푸시 가이드에 의해 전달된 원통형 용기를 전후진 운동에 의해 적재박스에 적재하고 후퇴하는 상기 보조 플레이트; 원통형 용기가 적재박스에 일 단씩 적재될 때마다 적재박스를 하측으로 소정 거리만큼 이동하는 적재박스 상하이송수단; 하측으로 이동되면서 원통형 용기의 적재를 마친 적재박스를 아래쪽에서 상측으로 지지하고, 적재박스의 개방된 상기 일 면이 상측을 향하도록 적재박스를 소정 각도만큼 회전하는 회전 가이드; 및 상기 회전 가이드에 의해 수평으로 놓이게 되는 적재박스를 상기 이동식 대차에 수납하기 위하여 수평 이동시키는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 적재기의 상기 적재박스 상하이송수단은 상기 적재박스 수평이송수단을 통해 이송된 적재박스를 인계받아 하측으로 이송하되, 수직에 대하여 소정 각도 기울어진 채로 상하 이동하는 경사 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재박스 상하이송수단은 상기 경사 이송부의 일측에 구비되되, 인계된 적재박스에 원통형 용기를 적재하면서 하측으로 이송하는 동안 적재박스를 홀딩하여 주는 복수 개의 적재박스 홀더; 및 상기 경사 이송부의 경사로 인하여 적재박스 및 적재박스를 홀딩한 상기 적재박스 홀더가 더 이상 기울지 않고 소정 경사를 유지한 채로 하측으로 이동하도록 지지하여 주는 적재박스 홀더 지지부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재박스 수평이송수단의 단부 하측에는 상기 적재박스 상하이송수단으로 인계되기 위하여 이송 중인 적재박스의 하단의 이동을 제한하는 이동 제한 돌기가 구비되며, 상기 이동 제한 돌기에 의해 적재박스의 하부는 이동이 제한되고 적재박스의 상부는 소정 길이만큼 진행됨으로써, 적재박스가 진행방향으로 소정 각도 기울어진 채로 상기 경사 이송부에 인계되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 투입기에는, 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되되 상기 이동식 대차에 수납된 적재박스가 투입되는 적재박스 투입부; 상기 적재박스 투입부에 투입된 상기 적재박스를 탈착시 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들이 한꺼번에 하측으로 이동하게 되면서 잼 되는 것을 방지하도록, 하측으로 경사를 가지면서 교호 설치되는 복수 개의 경사 가이드; 및 상기 경사 가이드를 거치면서 정렬된 원통형 용기들을 하나씩 순차적으로 상기 자동 적재기로 내보내도록 하는 출구 가이드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출구 가이드는 상기 자동 투입기에 투입되는 원통형 용기의 직경에 맞추어 상측 또는 하측으로 소정 거리만큼 이동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 투입기의 상기 몸체는 상기 적재박스 투입부에 투입된 적재박스를 탈착시에, 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 적재박스가 투입되는 전면으로부터 후면으로 하향 경사를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출구 가이드의 전방에는 원통형 용기들의 크기 및 중량에 맞추어 적절한 진동을 부여하는 진동발생수단을 구비하여, 큐브용기들이 진동에 의해 다시 한번 정렬되도록 한 후에 일렬로 상기 출구 가이드의 아래로 진입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템은 원통형 용기들을 동일 직경의 원통형 용기별로 정량 적재되는 적재박스 단위로 자동 적재하여 대차 상태로 이동식 대차에 적재박스를 자동으로 적층 수납하도록 구성하고, 이동식 대차에 의해 원통형 용기의 투입이 필요한 공정에 대차 상태로 공급이 가능한 효과가 있다.

또한, 모든 원통형 용기 제품을 적재박스 단위로 보관 및 후 공정으로 전달하여 대차 상태에서 작업을 진행하는 것이 가능하므로, 진원불량으로 발생하는 불량을 최소화할 수 있으며, 정렬 포장을 튜브 전 공정으로 확산 진행 시 물동량 간소화와 적재 정량화로 수량 파악이 명확하게 되며, 따라서 튜브 패키징 업무 효율 및 생산성을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 적재기의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 투입기의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 대차의 구성도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 적재기와 이동식 대차로 구성되는 원통형 용기 자동 적재 시스템의 작동 상태도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 투입기와 이동식 대차로 구성되는원통형 용기 자동 투입 시스템의 작동 상태도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 하며, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 투입기, 자동 적재기 및 이동식 대차의 구성도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 적재기와 이동식 대차로 구성되는 원통형 용기 자동 적재 시스템의 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 투입기와 이동식 대차로 구성되는 원통형 용기 자동 투입 시스템의 작동 상태도이다.

도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 본원발명의 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템은, 원통형 용기(10)들을 적재하도록 일 면이 개방된 적재박스(20)들을 복수 개 수납할 수 있되 수납된 적재박스(20)를 순차적으로 상향 수직 이동하도록 하면서 적층 수납하는 이동식 대차(100)와, 이동식 대차(100)에 의해 적재박스(20) 단위로 공급되는 원통형 용기(10)들을 공급받아 정렬하여 다음의 작업 공정으로 순차적으로 투입하는 자동 투입기(200)와, 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되는 원통형 용기(10)를 적재박스(20)에 순차적으로 적재하는 자동 적재기(300)를 포함하여 구성된다.

일 실시예에 따르면, 적재박스(20)는 일 면이 개방된 소정 크기의 직육면체로서, 개방된 일 면을 통해서 동일 직경의 원통형 용기(10)별로 정량 적재할 수 있도록 구성되며, 이동식 대차(100)를 통해 자동 투입기(200)의 입력단에 원통형 용기(10)들을 적재박스 단위로 공급하거나 또는 자동 적재기(300)의 출력단에 공급하여 원통형 용기(10)를 적재박스(20)에 자동으로 적재할 수 있게 된다.

이동식 대차(100)는 원통형 용기(10)들이 적재된 적재박스(20)를 복수 개 수납하도록 하되, 아래에서부터 유압/공압 또는 컨베이어 방식의 수직이송수단(110)에 의해서 순차적으로 상향 수직 이동하도록 하면서 적층 수납하도록 한다.

또한, 바퀴 등의 이동수단(130)을 이용하여 공간적으로 이동 가능하도록 구성되어서 자동 투입기(200) 또는 자동 적재기(300)에 용이하게 접근하여 별도의 연결수단(미도시)에 의해 대차 상태로 연결될 수 있으므로, 원통형 용기(10)가 적재된 적재박스(20)를 자동 투입기(200)에 공급하거나 원통형 용기(10)의 적재를 위하여 적재박스(20)를 자동 적재기(300)에 공급할 수 있게 된다. 이때, 이동식 대차(100)에는 적재박스를 자동 투입기(200)에 공급하기 위하여 수평이송수단(120)이 구비될 수 있다.

즉, 원통형 용기(10)가 들어 있지 않은 적재박스(20) 또는 원통형 용기(10)가 적재된 적재박스(20)를 대차 상태에서 박스 단위로 각 공정에 적절히 공급할 수 있게 되는 것으로, 이동식 대차(100) 및 적재박스(20) 단위의 구성은 튜브 공정의 전 라인(압출, 옵셋, 성형, 실크 등)에 적용될 수 있게 된다.

이동식 대차(100)는 예를 들어 자동 투입기(200)에 대차 상태로 연결되는 경우에는 이동식 대차(100)에 적층으로 수납된 적재박스(20) 가운데 최상층의 적재박스(20)가 하기의 적재박스 투입부(220)의 높이와 일치되도록 이동식 대차(100)의 높이를 조정하는 높이조정수단(미도시)이 구비될 수 있으며, 다양한 튜브 공정의 라인에 원통형 용기가 적절히 투입될 수 있게 된다.

마찬가지로, 한 공정을 마친 원통형 용기(10)를 적재하기 위하여 이동식 대차(100)에 적층 수납된 적재박스(20)를 자동 적재기(300)에 공급하는 경우에도, 이동식 대차(100)에 구비된 높이조정수단(미도시)을 이용하여 자동 적재기(300)의 원통형 용기(10) 배출단에 맞출 수 있게 된다.

자동 투입기(200)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이동식 대차(100)에 의해 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기(10)들을 공급받아서 차례로 정렬하여 다음의 작업 공정으로 순차적으로 투입하는 역할을 하게 되는데, 예컨대 다음의 작업 공정으로는 소정 작업이 끝난 후 자동 적재기(300)를 이용하여 원통형 용기(10)를 적재박스(20)에 적재하는 공정 등이 있다.

자동 투입기(200)는 몸체(210), 몸체(210)의 내부에 구비되는 적재박스 투입부(220), 복수 개의 경사 가이드(230), 출구 가이드(240), 및 진동발생수단(250)이 구비된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이동식 대차(100)에 대차 상태로 즉, 자동 투입기(200)의 몸체(210)가 이동식 대차(100)에 별도의 연결수단에 의해 연결된 상태에서, 적재박스 투입부(220)는 이동식 대차(100)에 적층 수납되고 원통형 용기가 적재된 적재박스(20)가 적재박스 단위로 투입되는 부분으로, 적재박스(20)의 개방된 일 면이 적재박스 투입부(220)가 형성되는 몸체(210)의 내측 전면(211)을 향하도록 하여 적재박스(20)를 수용하게 된다.

이때 자동 투입기(200)의 몸체(210)가 이동식 대차(100)에 연결된 상태에서 이동식 대차(100)에는 적재박스(20)를 적재박스 투입부(220)로 푸싱하여 주거나 반대로 적재박스 투입부(220)로 이동식 대차(100)의 적재박스(20)를 인출하여 주는 상기 수평이송수단(120)이 구비되며, 적재박스(20)를 수용한 상태에서 적재박스(20)를 하측에서 지지하기 위하여 적재박스 투입부(220)의 양측 하단부에 수평으로 연장되는 지지 가이드(260)가 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 원통형 용기(10)가 적재된 적재박스(20)를 자동 투입기(200)에 투입하기 위하여 이동식 대차(100)를 자동 투입기(200)에 접근시켜 연결 고정한 경우에, 이동식 대차(100)의 최상층에 수납된 적재박스(20)는 수평이송수단(120)에 의해 이동식 대차(100)로부터 탈착되어 자동 투입기(200)의 적재박스 투입부(220)로 수평 이송된다.

일 실시예에 따르면, 최상층에 위치한 적재박스(20)(도 5의 ① 상태)를 수평 탈착하고자 할 때에는 적재박스(20)의 하단을 지지하면서 함께 진행되는 지지 플레이트(140)가 수평이송수단(120)에 연결되거나 별도로 구비되고, 지지 플레이트(140)에는 진행 방향을 기준으로 앞쪽에는 접근감지 센서(141)가 구비되고, 뒤쪽에는 적재박스 회전수단(142)이 구비된다.

따라서, 수평이송수단(120)에 의해 또는 독립적으로 전방으로 돌출 진행하게 되는 지지 플레이트(140)의 접근감지 센서(141)가 지지 플레이트(140)의 전단이 자동 투입기(200)의 적재박스 투입부(220)에 접촉하였거나 소정 거리만큼 접근한 것을 감지하게 되면(② 상태), 지지 플레이트(140)의 후단에 위치한 적재박스 회전수단(142)의 작동에 의해서 적재박스(20)를 회전시켜 적재박스(20)의 개방된 일 면이 적재박스 투입부(220)를 향하도록 할 수 있다(③ 상태).

자동 투입기(200)의 몸체(210)는, 원통형 용기(10)를 적재박스 단위로 적재박스 투입부(220)에 공급한 후에 공급한 방향과 반대인 후방으로 적재박스(20)를 후퇴하여 적재박스 투입부(220)로부터 탈착시에, 공급된 원통형 용기(10)들이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 적재박스(20)가 투입되는 전방으로부터 후방으로 하향 경사를 가지는 것을 특징으로 한다. 이때, 몸체(210)의 경사 각도는 공급받는 원통형 용기(10)의 길이가 길어지면 경사 각도를 더 증가시키는 등 원통형 용기(10)의 길이 및/또는 직경 등에 따라 적절히 조절 가능하도록 한다.

또한, 적재박스(20)를 적재박스 투입부(220)로부터 탈착시, 적재박스 단위로 공급된 원통형 용기(10)들이 한꺼번에 하측으로 이동하게 되면서 잼 되는 현상이 발생할 수 있는데, 이것을 방지하기 위하여 하측으로 경사를 가지면서 교호 설치되는 복수 개의 경사 가이드(230)를 구성하여 원통형 용기(10)들이 경사 가이드(230)를 거치게 되면서 하측으로 이동하는 속도를 줄여주도록 하면서 어느 정도 정렬된 원통형 용기(10)들은 출구 가이드(240)를 통해 하나씩 순차적으로 자동 적재기(300)로 보내지게 된다.

출구 가이드(240)는 자동 투입기(200)에 투입되는 원통형 용기(10)들의 직경에 맞추어 상측 또는 하측으로 소정 거리만큼 이동되도록 함으로써, 원통형 용기(10)가 통과하게 되는 출구 가이드(240)의 폭을 원통형 용기(10)들의 직경에 따라 조절할 수 있도록 한다.

또한, 경사 가이드(230)의 하부 일측 또는 출구 가이드(240)의 전방에 진동발생수단(250)을 구비하여 원통형 용기(10)들의 크기 및 중량에 맞추어 적절한 진동을 부여함으로써, 큐브용기들이 다시 한번 정렬되도록 한 후에 일렬로 출구 가이드(240)의 아래로 진입되도록 한다.

한편, 자동 투입기(200)가 원통형 용기(10)의 무게로 인하여 하측으로 이동하는 과정에서 경사가이드(230), 출구가이드(240) 및 진동발생수단(250)을 이용하여 순차적으로 잼 발생 없이 출구가이드(240)를 일렬로 통과하도록 구성되었기에, 보통 출구 가이드(240)가 자동 투입기(200)의 하부에 위치하게 된다.

따라서, 출구 가이드(240)를 통과한 원통형 용기(10)가 예를 들어 자동 적재기(300)의 메인 플레이트(310)에 일렬로 정렬되기 위해서는 원통형 용기(10)를 상측으로 순차적으로 이송시켜 주기 위한 수직 컨베이어(270)가 추가로 필요하게 된다.

이때, 수직 컨베이어(270)에는 수직 컨베이어(270) 본체로부터 소정의 상측 경사를 가지면서 돌출된 복수 개의 안착 돌기(271)가 구비되어, 출구 가이드(240)를 통과한 원통형 용기(10)가 컨베이어(270)에 인계되면서 안착 돌기(271)에 안착된 상태에서 상측으로 수직 컨베이어(270)를 따라 이동하게 되고, 자동 적재기(300)의 소정 높이의 메인 플레이트(310)에 정확히 정렬될 수 있게 된다.

자동 적재기(300)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되는 원통형 용기(10)를 적재박스(20)에 순차적으로 적재하기 위하여, 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되어 메인 플레이트(310)에 정렬되는 원통형 용기(10)의 개수를 제한하는 제한 가이드(320); 적재박스(20)의 개방된 일 면이 메인 플레이트(310)로 향하는 상태로 위치시켜 원통형 용기(10)가 적재될 수 있도록 적재박스(20)를 이송하는 적재박스 수평이송수단(330); 메인 플레이트(310)에 정렬된 소정 개수의 원통형 용기(10)를 전방의 보조 플레이트(350)로 밀어내어 전달하는 푸시 가이드(340); 푸시 가이드(340)에 의해 전달된 원통형 용기(10)를 전/후진 운동에 의해 적재박스(20)에 적재하고 후퇴하는 보조 플레이트(350); 원통형 용기(10)가 적재박스(20)에 일 단씩 적재될 때마다 적재박스(20)를 하측으로 소정 거리만큼 이동하는 적재박스 상하이송수단(360); 하측으로 이동되면서 원통형 용기(10)의 적재를 마친 적재박스(20)를 하측에서 상측으로 지지한 상태로 인계받은 후, 적재박스(20)의 개방된 일 면이 상측을 향하도록 적재박스(20)를 소정 각도만큼 회전하는 회전 가이드(370); 및 회전 가이드(370)에 의해 수평으로 놓이게 되는 적재박스(20)를 이동식 대차(100)에 수납하기 위하여 수평 이동시키는 이송부(380)를 포함하여 구성된다.

자동 투입기(200)를 통해 순차적으로 공급되는 원통형 용기(10)들은 적재를 위하여 메인 플레이트(310) 위에 소정 개수만큼 정렬되게 되며, 이때 메인 플레이트(310)에 일렬로 정렬되는 원통형 용기(10)의 개수는 제한 가이드(320)에 의해 제한된다.

즉, 메인 플레이트(310) 상에 구비되되 원통형 용기(10)가 공급되는 방향의 반대쪽에 위치하는 제한 가이드(320)의 수평 이동 변위를 증감함으로써 메인 플레이트(310)에 수평으로 정렬하게 되는 원통형 용기(10)의 개수를 조절할 수 있게 된다.

적재박스(20)에 한 번에 일 단씩 적재되는 원통형 용기(10)의 개수는 적재박스(20)의 폭 및 원통형 용기(10)의 직경을 고려하여 조절하는 것 이외에도, 원통형의 원통형 용기(10)를 추가로 고려하는 경우에는 원통형 용기(10)의 직경에 따라 다르겠지만, 예를 들어 적재박스(20)의 아래쪽 첫째 단에 큐브용기가 8개 적재된다면 둘째 단에는 원형 단면으로 인해 7개(또는 9개) 적재될 수 있게 되고 다시 셋째 단에는 8개가 적재되는 것이 적재 구조가 안정하므로, 제한 가이드(320)의 수평 이동 변위를 반복적으로 변경함으로써 메인 플레이트(310)에 정렬되는 원통형 용기(10)의 개수를 처음에 8개, 다음에는 7개(또는 9개), 다음에는 다시 8개가 정렬되도록 하는 것이다.

푸시 가이드(340)는 전진하면서 메인 플레이트(310)에 정렬된 소정 개수의 원통형 용기(10)를 전방의 보조 플레이트(350)에 전달하게 되며, 전진-상승-후진-하강을 순차적으로 진행하면서, 큐브용기를 밀어낸 후 원래의 위치로 복귀하면서 다음의 푸싱을 기다리게 된다.

보조 플레이트(350)는 전진 및 후진을 반복하여 운동하면서 푸시 가이드(340)의 작동에 의해 전달받은 원통형 용기(10)를 적재박스(20)의 내부에 적재한 후에 후퇴하게 된다.

자동 적재기(300)에 이동식 대차(100)에 의해 대차 상태로 공급되는 적재박스(20)들은, 적재박스 수평이송수단(330)에 의해서 순차적으로 이송되고, 적재박스(20)의 개방된 일 면이 메인 플레이트(310)를 향하는 상태로 위치됨으로써 원통형 용기(10)가 적재될 수 있게 된다.

이동식 대차(100)에 수납된 적재박스(20)는 개방된 일면이 상측을 향하도록 수납되어 있으므로, 이동식 대차(100)에 수납된 적재박스(20) 가운데 최상층의 적재박스(20)가 이동식 대차(100)의 수평이송수단(120)에 의해 적재박스 수평이송수단(330)에 공급되면, 적재박스(20)의 개방된 일 면이 메인 플레이트(310)를 향하는 상태로 위치시키기 위하여 회전수단(미도시) 및/또는 병진수단(미도시)이 필요할 수 있다.

또한, 적재박스 상하이송수단(360)은 보조 플레이트(350)에 이송되는 소정 개수의 원통형 용기(10)가 적재박스(20)에 한 단씩 적재될 때마다 적재박스(20)를 하측으로 소정 거리만큼 이동시키도록 한다.

회전 가이드(370)는 적재박스 상하이송수단(360)에 의해 하측으로 이동되면서 원통형 용기(10)의 적재를 마친 적재박스(20)를 아래쪽에서 상측으로 지지하는 상태로 적재박스(20)를 인계받고, 다음으로 적재박스(20)를 적재박스(20)의 개방된 일 면이 상측을 향하도록 소정 각도만큼 회전하도록 한다.

이송부(380)는 회전 가이드(370)에 의해 수평으로 놓이게 되는 적재박스(20)를 대차 상태로 상기 이동식 대차(100)에 수납하기 위하여 수평 이동시키도록 한다.

한편, 적재박스 상하이송수단(360)은 적재박스 수평이송수단(330)을 통해 이송된 적재박스(20)를 후방에서 인계받아 하측으로 이송하되, 수직에 대하여 소정 각도(α) 기울어진 채로 상하 이동하는 경사 이송부(361)를 포함한다.

이것은 보조 플레이트(350)에 의해 원통형 용기(10)들이 적재박스(20)에 적재되고, 이후 보조 플레이트(350)가 후진하게 될 때에 원통형 용기(10)들과의 마찰 또는 간섭에 의해 원통형 용기(10)들이 적재박스(20)에 적절히 안착하지 못하고 적재박스(20)로부터 이탈하게 되는 것을 방지하기 위한 구성이다.

푸시 가이드(340)가 적재박스(20) 방향으로 전진하면서 원통형 용기(10)를 이동시키는 행정 거리는 정렬된 원통형 용기(10)들의 길이 및 원통형 용기(10)들이 정렬되는 메인 플레이트(310)에 따라 다를 수 있다.

보조 플레이트(350)는 수평 운동을 하는 상태에서 소정 각도 기울어져 마주하고 있는 적재박스(20)에 원통형 용기(10)를 기울어진 상태로 내려놓고 후진해야 하므로, 보조 플레이트(350)는 보조 플레이트(350) 위에 위치한 큐브용기(10)의 각각의 무게중심이 적재박스(20)의 내부에 위치할 수 있을 정도까지만 전진할 수 있으면 된다.

이때 원통형 용기(10)의 무게중심은 원통형 용기(10)의 길이에 따라 다르므로 보조 플레이트(350)의 전/후진 행정 거리 또한 적재하고자 하는 원통형 용기(10)의 길이에 따라 적절히 조정하게 된다.

적재박스 상하이송수단(360)은 경사 이송부(361)의 일측에 구비되되, 인계된 적재박스(20)를 원통형 용기(10)를 적재하면서 하측으로 이송하는 동안 적재박스(20)를 홀딩(holding)하여 주는 복수 개의 적재박스 홀더(362)와, 경사 이송부(361)의 경사로 인하여 적재박스(20) 및 적재박스(20)를 홀딩한 적재박스 홀더(362)가 더 이상 기울지 않고 상기 소정 경사를 유지한 채로 하측으로 이동하도록 지지하여 주는 적재박스 홀더 지지부(364)를 추가로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 적재박스 수평이송수단(330)의 단부 하측에는 적재박스 상하이송수단(360)으로 인계되기 위하여 이송 중인 적재박스(20)의 하단의 이동을 제한하는 이동 제한 돌기(331)가 구비되며, 이동 제한 돌기(331)에 의해 적재박스(20)의 하부는 이동이 제한되지만 적재박스(20)의 상부는 소정 길이만큼 더 진행하게 됨으로써, 적재박스(20)가 진행방향으로 기울어진 채로 경사 이송부(361)에 인계되어 적재박스 홀더(362)가 홀딩할 수 있도록 한다.

또한 일 실시예에 따르면, 적재박스 수평이송수단(330)의 단부 자체가 적재박스(20) 진행방향으로 수평에 대하여 소정 각도의 하측 경사를 가지도록 형성됨으로써, 적재박스(20)가 진행방향으로 기울어진 채로 경사 이송부(361)에 인계되도록 하여 적재박스 홀더(362)가 홀딩할 수 있도록 한다.

또한 적재박스(20)를 홀딩하는 구조에 관한 일 실시예에 따르면, 경사 이송부(361)는 전달받는 적재박스(20)의 폭 방향으로 좌측과 우측에 각각 구비되어 상하 운동하도록 하며, 적재박스 홀더(362)는 평행한 2열의 경사 이송부(361) 사이를 내측 또는 후측에서 연결하도록 구성되어서 경사 이송부(361)의 상하 경사 운동에 따라 함께 이동하면서 적재박스(20)를 홀딩하게 된다. 이때, 양 측의 경사 이송부(361) 또는 적재박스 홀더(362)에는 회전 가능한 홀딩 아암(363)이 구비되어 적재박스(20)를 온전히 홀딩할 수 있도록 한다(도 4의 ① 상태 참조).

상기 소정 각도(α)는 적재박스(20)에 적재되는 원통형 용기(10)들의 직경, 두께, 무게, 길이 등에 맞추어 적절히 조절될 수 있는데, 일 실시예에 따르면 경사 이동부(361)의 일 측에 연결되어 있는 경사 조정부(365)가 구동 수단에 의해 소정 거리만큼 수평으로 전/후진하도록 함으로써 경사 이송부(361)의 경사 각도(α)를 조절할 수 있도록 한다.

회전 가이드(370) 또한 경사 이송부(361)와 동일한 경사 각도로 적재박스(20)를 인계받게 되며(② 상태), 다음으로 적재박스(20)를 적재박스(20)의 개방된 일 면이 상측을 향하도록 소정 각도(90°-α)만큼 회전하게 된다(③ 상태).

일 실시예에 따르면, 회전가이드(360)는 경사 이송부(361)에 의해 하측으로 하강하게 되는 적재박스(20)의 측면을 지지하는 베이스부(371)와 적재박스(20)의 바닥 경사면을 지지하는 경사부(372)를 포함하는 "』"자 형태로 구성되되, 적재박스(20)를 온전히 지지하기 위하여 적어도 두 개가 적재박스(20)의 폭 방향으로 서로 이격되어 구비되도록 하며, 이 경우에 이송부(380)는 왕복 운동 가능한 이송 장치를 이용하여, 이격하여 구비된 상기 두 개의 회전가이드(360)의 간격 사이로 적재박스(20)를 이동식 대차(100)로 수평 이송할 수 있게 된다(④ 상태).

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 원통형 용기
20 : 적재박스
100 : 이동식 대차
110 : 수직이송수단
120 : 수평이송수단
130 : 이동수단
140 : 지지플레이트
141 : 접근감지 센서
142 : 적재박스 회전수단
200 : 자동 투입기
210 : 몸체
211 : (몸체의) 내측 전면
220 : 적재박스 투입부
230 : 경사 가이드
240 : 출구 가이드
250 : 진동발생수단
260 : 지지 가이드
270 : 수직 컨베이어
271 : 안착 돌기
300 : 자동 적재기
310 : 메인 플레이트
320 : 제한 가이드
330 : 적재박스 수평이송수단
331 : 이동 제한 돌기
340 : 푸시 가이드
350 : 보조 플레이트
360 : 적재박스 상하이송수단
361 : 경사 이송부
362 : 적재박스 홀더
363 : 홀딩 아암
364 : 적재박스 홀더 지지부
365 : 경사 조정부
370 : 회전 가이드
371 : 베이스부
372 : 경사부
380 : 이송부

Claims

원통형 용기의 자동 투입 및 적재 시스템에 있어서,
원통형 용기들을 적재하도록 일 면이 개방된 복수 개의 적재박스를 수납하되, 수납된 적재박스를 순차적으로 상향 수직 이동하도록 하면서 적층 수납하는 이동식 대차(100);
상기 이동식 대차(100)에 의해 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들을 공급받아 정렬하여 다음의 작업 공정으로 순차적으로 투입하는 자동 투입기(200); 및
상기 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되는 원통형 용기를 적재박스에 순차적으로 적재하는 자동 적재기(300);를 포함하되,
상기 자동 적재기(300)는 상기 자동 투입기(200)로부터 순차적으로 공급되어 메인 플레이트(310)에 정렬되는 원통형 용기의 개수를 제한하는 제한 가이드(320);
적재박스의 개방된 상기 일 면이 상기 메인 플레이트(310)로 향하는 상태로 위치시켜 원통형 용기가 적재될 수 있도록 적재박스를 이송하는 적재박스 수평이송수단(330);
상기 메인 플레이트(310)에 정렬된 소정 개수의 원통형 용기를 전방의 보조 플레이트(350)로 밀어내어 전달하는 푸시 가이드(340);
상기 푸시 가이드(340)에 의해 전달된 원통형 용기를 전후진 운동에 의해 적재박스(20)에 적재하고 후퇴하는 상기 보조 플레이트(350);
원통형 용기가 적재박스에 일 단씩 적재될 때마다 적재박스를 하측으로 소정 거리만큼 이동하는 적재박스 상하이송수단(360);
하측으로 이동되면서 원통형 용기의 적재를 마친 적재박스를 하측에서 상측으로 지지하고, 적재박스의 개방된 상기 일 면이 상측을 향하도록 적재박스를 소정 각도만큼 회전하는 회전 가이드(370); 및
상기 회전 가이드(370)에 의해 수평으로 놓이게 되는 적재박스를 상기 이동식 대차(100)에 수납하기 위하여 수평 이동시키는 이송부(380)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 자동 적재기(300)의 상기 적재박스 상하이송수단(360)은,
상기 적재박스 수평이송수단(330)을 통해 이송된 적재박스를 인계받아 하측으로 이송하되, 수직에 대하여 소정 각도 기울어진 채로 상하 이동하는 경사 이송부(361)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 적재박스 상하이송수단(360)은,
상기 경사 이송부(361)의 일측에 구비되되, 인계된 적재박스에 원통형 용기를 적재하면서 하측으로 이송하는 동안 적재박스를 홀딩하여 주는 복수 개의 적재박스 홀더(362); 및
상기 경사 이송부(361)의 경사로 인하여 적재박스 및 적재박스를 홀딩한 상기 적재박스 홀더(362)가 더 이상 기울지 않고 소정 경사를 유지한 채로 하측으로 이동하도록 지지하여 주는 적재박스 홀더 지지부(364);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 적재박스 수평이송수단(330)의 단부 하측에는 상기 적재박스 상하이송수단(360)으로 인계되기 위하여 이송 중인 적재박스의 하단의 이동을 제한하는 이동 제한 돌기(331)가 구비되며, 상기 이동 제한 돌기(331)에 의해 적재박스의 하부는 이동이 제한되고 적재박스의 상부는 소정 길이만큼 진행됨으로써 적재박스가 진행방향으로 소정 각도 기울어진 채로 상기 경사 이송부(361)에 인계되는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 자동 투입기(200)에는,
몸체(210);
상기 몸체(210)의 내부에 구비되되,
상기 이동식 대차(100)에 수납된 적재박스가 투입되는 적재박스 투입부(220);
상기 적재박스 투입부(220)에 투입된 적재박스를 탈착시, 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들이 한꺼번에 하측으로 이동하게 되면서 잼 되는 것을 방지하도록, 하측으로 경사를 가지면서 교호 설치되는 복수 개의 경사 가이드(230); 및
상기 경사 가이드(220)를 거치면서 정렬된 원통형 용기들을 하나씩 순차적으로 상기 자동 적재기(300)로 내보내도록 하는 출구 가이드(240);가 구비되는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 출구 가이드(240)는 상기 자동 투입기(200)에 투입되는 원통형 용기의 직경에 맞추어 상측 또는 하측으로 소정 거리만큼 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 자동 투입기(200)의 상기 몸체(210)는 상기 적재박스 투입부(220)에 투입된 적재박스를 탈착시에, 적재박스 단위로 공급되는 원통형 용기들이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 적재박스가 투입되는 전면으로부터 후면으로 하향 경사를 가지는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 출구 가이드(240)의 전방에는 원통형 용기들의 크기 및 중량에 맞추어 진동을 부여하는 진동발생수단(250)을 구비하여, 큐브용기들이 다시 한번 정렬되도록 한 후에 일렬로 상기 출구 가이드(240)의 아래로 진입되도록 하는 것을 특징으로 하는, 원통형 용기 자동 투입 및 적재 시스템.