KR20210136647A - 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치 - Google Patents

횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레토르트 식품 등의 포장에서 포크, 스푼 또는 조미료 파우치 등의 소포장물이 함께 포장되는 공정에서, 상기 소포장물이 다수 횡으로 연결된 소포장물 스트립(S)을 절단 분리된 낱개의 소포장물(S')로 제공하고자, 매거진(2)에 수용된 소포장물 스트립(S)을 스트립 픽커(4)의 스트립 픽업(42)으로 인출하여 플랫폼(6)으로 인도하면, 스트립 피더(8)가 전 후진 이동하여 캐리어 로드(85)의 스트립 캐리어(84)로 소포장물 스트립(S)이 스트립 커터(10)로 이송되도록 하여 소포장물(S')로 절단 분리되게 하고, 상기 절단 분리된 소포장물(S')은 상기 스트립 캐리어(84)와 동기 이동하는 그립퍼 로드(87)의 그립퍼(86), 및 바큠 로드(89)의 바큠 그립퍼(88)에 의해 순차 반송되어서 상기 플랫폼(6)의 출구 측에서 이후의 포장공정으로 공급하는 구성으로 된 것이다.

Description

횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치{automatic cutting feeder of small packages attaching laterally each other}
본 발명은 자동 절단 공급장치로서, 특히 스푼이나 포크 등의 즉석식품용 도구나 조미료 파우치와 같은 즉석식품용 양념 등과 같이 어떤 물품에 부수적으로 추가되는 소포장물을 낱개로 공급하게 되어 있는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치에 관한것이다.
즉석식품 포장에서 박스에 추가되는 간이 스푼이나 포크, 또는 조미료 파우치 등의 소포장물은 낱개로 메인 포장공정에 제공될 경우에, 작업 종사자가 필요하여 공정의 효율성을 저해할 수도 있다.
예로서, 공급원 측에서 제공한 낱개의 소포장물은 포장공정에서 작업 종사자가 직접 공급하거나, 피더를 통해 자동 공급되게 하는 경우에도 번들 포장된 소포장물의 자세와 진입 방향 등이 일치하도록 잘 정리하여 장전해 주어야 한다.
자동 공급 시스템으로서, 컨베이어에서 무작위로 공급되는 대상물을 이미지센서로 체크하고 송출하는 제어신호에 따라, 델타로봇이 작동하여 대상물을 일정 자세와 방향으로 픽업 공급하는 장치가 공지되어 있다.
이 장치는 신속하게 대상물을 포장위치로 이동 수납하는 장점이 있지만, 가격이 비쌀 뿐만 아니라, 박스의 상방으로 대상물을 수납하는 수직 이송방식이기 때문에, 상술한 스푼, 포크, 조미료 파우치 등과 같이 박스의 측면으로 공급 수납되는 소포장물에는 수평 반송을 위한 장치를 더 갖추어야 가능하다는 문제도 있다.
본 발명은 레토르트 용기나 라면 등의 즉석식품의 포장에 부수적으로 추가되는 스푼, 포크나 조미료 파우치와 같이, 다수가 일련으로 연결된 스트립 형태의 소포장물을 분리하고 낱개로 공급할 수 있는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 구현하는 본 발명 레토르트용기의 자동 절반 포장장치는, 다수가 횡방향으로 연속 포장된 소포장물 스트립이 수용되는 매거진과, 상기 소포장물 스트립의 이동경로를 제공하도록 상기 매거진의 전방 하측으로 배치되는 플랫폼과, 상기 소포장물 스트립을 매거진에서 낱장으로 인출하고 플랫폼으로 반송하는 소포장물 픽커와, 상기 플랫폼이 인수한 소포장물 스트립을 정해진 위치로 반복 이송하는 스트립 피더와, 반송되는 소포장물 스트립을 낱개로 절단하여 소포장물로 분리하는 스트립 커터로 구성된다.
상기 매거진의 출구 측에는 상기 소포장물 스트립이 낱장으로 인출되도록 제어하는 바리케이드가 설치된다.
상기 스트립 픽커는 정역 선회하는 회동링크에 스트립 픽업이 다수 배열된 픽업 로드를 교차방향으로 부착하여 상기 소포장물 매거진과 플랫폼 사이를 왕복 이동하도록 구성되어서, 상기 스트립 픽업에 의해 소포장물 스트립이 한 장씩 인출되어 상기 플랫폼 상으로 환승되도록 한다.
상기 스트립 피더는 스트립 캐리어가 다수 부착된 캐리어 로드와, 그립퍼가 다수 부착된 그립퍼 로드, 및 바큠 그립퍼가 다수 부착된 바큠 로드를 갖추고, 상기 캐리어 로드와 그립퍼 로드, 그리고 바큠 로드는 각각 전속의 구동원에 의해 정역 회전하게 배치함과 아울러 링케이지를 개재하여 편심휠로 연결되도록 구성하고, 상기 캐리어 로드와 그립퍼 로드, 및 바큠 로드의 전 후진 이동으로 상기 소포장물 스트립이 정해진 위치로 순차 이동하게 된다.
상기 스트립 커터는 액추에이터에 연동하여 승강 이동하는 커터 플레이트에 카운터 홀더와 블레이드를 배열한 구성으로 되어서, 상기 커터 플레이트의 하강 중에 카운터 홀더가 소포장물 스트립을 가 고정하고 상기 블레이드가 절단하여 낱개 분리된 소포장물로 되게 한다.
상기 플랫폼의 출구 측에는 상기 바큠 로드의 바큠 그립퍼에 의해 반송되는 소포장물을 인수하여 운반하기 위한 딜리버리 컨베이어가 더 배치될 수 있고, 이 딜리버리 컨베이어의 출구 측에는 기어를 동심 설치한 슈팅 롤러를 상하로 배치하여, 상기 슈팅 롤러 사이를 통과하는 소포장물이 튕겨져 비월 공급되게 할 수 있다.
상술한 구성의 본 발명은, 다수가 일련의 연속된 형태로 제공되는 소포장물 스트립을 스트립 픽업으로 한 장씩 인출하여 플랫폼으로 인도하고, 스트립 피더에의해 위치 이동되면서 스트립 커터로 절단되어 낱개로 분리된 다음, 상기 플랫폼의 출구 측에서 다음 공정으로 이송되게 한 것이므로, 소포장물 스트립을 자동으로 절단하여 낱개로 분리하고 이후의 포장시스템으로 공급하게 되어 인력 절감과 포장공정의 효율화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 스트립 커터에서는, 소포장물 스트립이 블레이드로 절단되기 직전에 카운터 홀더로 눌려져 위치 고정된 다음 절단되도록 한 것이므로, 상기 블레이드가 소포장물을 일률적으로 정확하고 외관이 양호하게 절단하게 되는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 관련된 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치에서, 소포장물의 반송 개시 예를 도시하는 부분 확대 사시도.
도 3은 본 발명에 관련된 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치에서, 소포장물이 절단위치로 반송된 예를 도시하는 부분 확대 사시도.
도 5는 본 발명에 관련된 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치에서, 소포장물의 절단 예를 도시하는 부분 확대 사시도.
이하, 본 발명에 관련된 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 장치는 매거진(2), 스트립 픽커(4), 그리고 기대 상에 고정 배치된 플랫폼(6)과, 이 플랫폼(6)을 따라 배치되는 스트립 피더(8), 및 스트립 커터(10)를 포함하고, 필요하다면 상기 플랫폼(6)의 출구 측으로 부가되는 딜리버리 컨베이어(12)로 구성된다..
상기 매거진(2)에는 간이 포크나 수저, 또는 조미료 파우치 등이 횡으로 다수 연속 수납된 소포장물 스트립(S)이 담겨 있고, 필요하다면 인출 시에 맨 앞에 위치하는 소포장물 스트립(S)만 인출되도록, 상기 매거진(2)의 출구 양측에 바리케이드(21)가 배치될 수 있다.
필요에 따라 부가되는 상기 바리케이드(21)는 로터리 실린더나 모터 등의 구동원(22)에 의해 정역회동하게 배치되어서, 상기 소포장물 스트립(S)을 출구 측에서 구속 또는 해방시켜 주는 것이다.
상기 스트립 픽커(4)는 끝 부분에 회동 링크(41)가 축 연결되어 있고, 이 회동링크(41)의 자유 단에는 다수의 스트립 픽업(42)이 배열된 픽업 로드(43)가 회동 가능하게 축 연결되어 있다.
상기 픽업 로드(43)에 다수 배열된 스트립 픽업(42)은 상기 매거진(2)의 출구 측에서 소포장물 스트립(S)에 접촉하여 픽업할 수 있도록 배열되고, 상기 회동 링크(41)는 한쪽 끝이 연결된 구동 로드(44)에 의해 상하로 종동하게 되어 있으며, 상기 회동링크(41)의 선회 작동으로 픽업로드(43)는 스트립 매거진(21)의 출구 측에서 플랫폼(6)의 입구 상방까지 상하로 왕복 이동하게 된다.
또한, 픽업 로드(43)의 한쪽 끝에는 스태빌라이저(45)가 연결되고, 이 스태빌라이저(45)의 반대쪽 끝은 적당한 위치에 세워진 고정 아암(46)의 피벗(47)을 관통하도록 지지되어서 슬라이드 이동할 수 있게 되어 있다.
상기 스테빌라이저(45)는 항상 픽업 로드(43)의 한쪽 끝에서 원주방향으로 연결되어 있기 때문에, 상기 픽업 로드(43)는 스트립 매거진(21)의 출구에서 플랫폼(6)의 입구 사이의 이동에 비례하여 자전하게 되고, 그로 인하여 스트립 픽업(42)은 스트립 매거진(21)의 출구에서는 소포장물 스트립(S)을 향하고, 플랫폼 상방에서는 도면의 점선 표시와 같이 하측방을 향하도록 자세 변화를 일으키게 된다.
상술한 스트립 픽커(4)의 구성에 따라, 픽업 로드(43)는 회동 링크(41)에 연동하여 승강하고, 이와 동시에 스트립 픽업(42)은 소포장물 스트립(S)을 한 장씩 진공 흡인하여 인출하고, 점선으로 나타낸 바와 같이 플랫폼(6)의 입구 측으로 이동되면, 그 위치에서 진공이 해제되어 한 장의 소포장물 스트립(S)은 플랫폼(6)으로 인도된다.
또, 상기 구동 로드(44)는 기대의 하측으로 연장되어 도면에는 나타나지 않는 반대쪽 끝 부분이 역시 기대 하측에 배치되어 도면에는 나타나지 않는 왕복 구동수단과 연결되어 작동하는 것이다.
상기 플랫폼(6)의 측방으로 배치되어 있는 스트립 피더(8)는, 한쪽이 링케이지(81)를 통해 편심휠(82)로 연결되고, 하측에 부설된 레일(83)을 타고 슬라이드 이동할 수 있게 설치되어 있다.
본 발명의 장치에서, 상기 편심휠(82)은 간헐적으로 1회전 하도록 설정된다.
여기서 간헐적 회전이란, 소포장물 스트립(S)을 인출하여 반송하는 스트립 픽커(4)의 작동 주기에 맞춰 회전하는 것을 의미한다.
상기 스트립 피더(8)의 상면에는 스트립 캐리어(84)를 다수 등분 배열한 캐리어 로드(85)와, 그립퍼(86)를 다수 배열한 그립퍼 로드(87), 및 바큠 그립퍼(88)를 다수 배열한 바큠 로드(89)가, 각각 정해진 위치로 배열되는 회전 구동원(90)(91)(92)에 연결되어서 상기 스트립 피더(8)와 교차방향으로 배열되어 있다.
상기 회전 구동원은 로터리 실린더 혹은 모터를 채용할 수 있으며, 이들에 의한 회전운동은 각각 캐리어 로드(85)의 90도 정역 회동과, 그립퍼 로드(87) 및 바큠 로드(89)의 45도 정역 회동으로 나타나게 되어 있다.
상기 플랫폼(6)의 입구 측으로 소포장물 스트립(S)이 이송될 때까지, 스트립 캐리어(84)는 수평자세로 눕혀져 있고, 그립퍼(86)와 바큠 그립퍼(88)는 45도로 비스듬히 열려있게 된다.
상술한 소포장물 스트립(S)이 플랫폼(6)의 입구로 인도되면, 캐리어 로드(85)의 90도 회동과, 그립퍼 로드(87) 및 바큠 로드(89)의 45도 회동이 이루어지도록 전속된 회전 구동원(90)(91)(92)이 각각 동작한다.
그 결과로, 상기 스트립 캐리어(84)는 도 2의 도시와 같이, 수직자세로 변위 함과 동시에, 그립퍼(86)와 바큠 그립퍼(88)는 플랫폼(6)의 상면으로 전도되어 닫히게 된다.
그 후에, 편심휠(82)이 180도 회전하여 스트립 피더(8)를 전진 이동시키면, 상기 스트립 캐리어(84)가 소포장물 스트립(S)을 플랫폼(6)의 입구에서 출구 측을 향해 추진하여 스트립 커터(S)의 안쪽으로 이송시켜준다.
도 3은 스트립 캐리어(84)에 의해 소포장물 스트립(S)이 스트립 커터(10)의 안쪽 절단위치에서 멈춘 상태를 나타내고 있다.
상기 스트립 피더(8)의 전진 이동과 동시에, 그립퍼(86)는 닫힌 자세 그대로 바큠 그립퍼(88)가 체류하였던 반출위치로 이동되고, 상기 바큠 그립퍼(88)도 닫힌 자세 그대로 딜리버리 컨베이어(12)의 상방을 가로지르는 방출위치까지 이동된다.
소포장물 스트립(S)의 절단위치는 실질적으로 스트립 커터(10)의 내부가 된다.
스트립 커터(10)는 도 4의 도시와 같이, 액추에이터(101)에 의해 승강 동작하는 커터 플레이트(102)를 구비하고, 이 커터 플레이트(102)에는 스프링으로 탄압된 카운터 홀더(103)와 절단용 브레이드(104)가 다수 배열되어 있다.
상기 액추에이터(101)가 커터 플레이트(102)를 하강시킬 때, 다수의 카운터 홀더(103)는 하단부를 소포장물 스트립(S)에 접촉하고 눌러서 움직이지 않도록 가 고정하게 된다.
더 구체적으로, 이 실시 예에서는 카운터 홀더(103)가 소포장물 스트립(S)의 앞뒤를 눌러 고정하게 되어 있다.
이와 같이 소포장물 스트립(S)이 카운터 홀더(103)로 눌려진 후에도 커터 플레이트(102)는 스프링에 저항하여 하강하면서 블레이드(104)를 하사점까지 이동시키게 된다.
블레이드(104)가 하사점에 이르면 소포장물 스트립(S)이 절단되면서 다수의 소포장물(S')로 분리되고, 이어서 상기 액추에이터(101)가 역으로 작동하여 커터 플레이트(102)를 상승 복귀시키며, 이와 동시에 상술한 캐리어 로드(85)의 역 90도 회동과, 그립퍼 로드(87)의 역 45도 회동, 그리고 바큠 로드(89)의 진공 해제 및 역 45도 회동이 진행된 다음, 이어서 편심휠(82)의 180도 회동이 시작된다.
그 결과, 스트립 캐리어(84)는 수평자세로, 또한 그립퍼(87) 및 바큠 그립퍼(88)는 45도 열린 자세로 각각 변위 하여 소포장물 스트립(S), 또는 소포장물(S')을 절단위치와 반출위치 및 환승 위치로 남겨둔 채, 스트립 피더(8)와 함께 도 1에 도시한 초기 위치로 복귀하게 된다.
본 발명 장치에 의하면, 상술한 바와 같이 소포장물 스트립(S)이 매거진(2)에서 플랫폼(6)으로 순차 이송되고, 스트립 캐리어(84)의 추진을 받아 절단위치로 이동되고, 여기에서 절단된 소포장물(S')은 그립퍼(86)에 구속되어 반출위치로 옮겨지고, 다시 반출위치의 소포장물(S')은 바큠 그립퍼(88)에 픽업되어 플랫폼(6)의 출구 측으로 이송되는 일련의 작동관계를 이해할 수 있을 것이다.
플랫폼(6)의 출구 측에서 소포장물(S')은 이후의 포장공정으로 인도될 수 있고, 또는 딜리버리 컨베이어(12)를 경유하여 이후의 포장공정으로 이송될 수도 있다.
상기 딜리버리 컨베이어(12)를 경유하는 경우에, 소포장물(S')은 그 말단에 상하로 배치된 슈팅 롤러(121) 사이를 통과하면서 사출 반송되도록 할 수 있다.
상기 양 슈팅 롤러(121) 사이에서의 사출 반송은, 동심 설치된 기어(122)를 개재하여 상기 양 슈팅 롤러(121)로 회전력이 전달되도록 함으로써 상호 반대방향으로 순간 고속 구동되도록 하는 것으로 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동 절단 공급장치에 의하면 소포장물이 일련으로 다수 연결된 소포장물 스트립이 매거진에서 스트립 픽커가 낱장으로 인출하여 플랫폼으로 인도하면, 스트립 피더가 정해진 위치로 순차 반송하고, 이송 둥에 스트립 커터가 낱개로 절단하여 분리된 소포장물은 상기 플랫폼의 출구 측에서 이후의 포장공정으로 인도되는 구성이므로, 작업 종사자가 수동 조작할 필요없이 완전 자동으로 소포장물 스트립을 낱개의 소포장물로 분리하고 이후의 공정으로 공급하게 되어 있다
그러므로 본 발명 장치에 의하면, 소포장물이 부가되는 메인 포장공정을 완전 자동화 할 수 있어서 인력 절감과 제품 품질 향상에 이바지할 수 있는 것이다.
2: 매거진 21: 바리케이드 22: 구동원
4: 스트립 픽커 41: 스트립 픽업 42: 픽업 로드
6: 플랫폼
8: 스트립 피더 81: 링케이지 82: 편심휠
84: 스트립 캐리어 85: 캐리어 로드 86: 그립퍼
87: 그립퍼 로드 88: 바큠 그립퍼 89: 바큠 로드
10: 스트립 커터 101: 액추에이터 102: 커터 플레이트
103: 카운터 홀더 104: 블레이드
12: 딜리버리 컨베이어 121: 슈팅 롤러 122: 기어
S: 소포장물 스트립 S': 소포장물

Claims (7)

  1. 소포장물 스트립(S)이 수납된 매거진(2)과, 상기 소포장물 스트립(S)을 낱장으로 인출하여 플랫폼(6)으로 환승하는 스트립 픽커(4)와, 상기 소포장물 스트립(S)을 순차 이송하기 위하여 전 후진 되는 스트립 피더(8)와, 상기 소포장물 스트립(S)을 소포장물(S')로 절단 분리하는 스트립 커터(10)로 구성되는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 매거진(2)은 입구 측에 구동원()으로 정역 회전되는 바리케이드(21)가 더 배치되어서, 상기 소포장물 스트립(S)의 낱장 인출을 제어하게 되어 있음을 특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스트립 픽커(4)는 스트립 픽업(42)이 다수 배열된 픽업 로드(43)가 교차방향으로 부착된 회동링크(41)를 포함하고, 상기 회동링크(221)의 정역 회동에 의해 상기 스트립 픽업(42)이 매거진(2)의 출구에서 소포장물 스트립(S)을 낱장으로 인출하고 플랫폼(6) 상으로 이송하게 되어 있음을 특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스트립 피더(8)는 스트립 캐리어(84)가 다수 부착된 캐리어 로드(85)와, 그립퍼(86)가 다수 부착된 그립퍼 로드(87), 및 바큠 그립퍼(88)가 다수 부착된 바큠 로드(89)를 갖추고, 상기 캐리어 로드(85)와 그립퍼 로드(87), 그리고 바큠 로드(89)는 각각 전속의 구동원(90)(91)(92)에 의해 정역 회전하게 배치됨과 아울러 링케이지(81)를 개재하여 편심휠(82)로 연결되어서, 상기 캐리어 로드(85)와 그립퍼 로드(87), 및 바큠 로드(88)가 전 후진 이동할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스트립 커터(10)는 액추에이터(101)로 승강 되는 커터 플레이트(102)와, 소포장물 스트립(S)을 가 고정하기 위하여 상기 커터 플레이트(102)로 다수 장착되는 카운터 홀더(103)와, 상기 소포장물 스트립(S)을 절단하기 위하여 상기 커터 플레이트(102)로 다수 장착되는 블레이드(104)로 이루어지고, 상기 카운터 홀더(103)가 소포장물 스트립(S)을 가 고정하면 상기 블레이드(104)가 소포장물 스트립(S)을 절단하여 소포장물(S')로 분리하게 되어 있음을 특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기
    플랫폼(6)의 출구 측에는 딜리버리 컨베이어(12)가 더 배치되어 있음을
    특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 딜리버리 컨베이어(12)는 출구 측 말미에 상하 1쌍으로 배치되는 슈팅 롤러(121)를 구비하고, 이들 슈팅 롤러(121)는 낱개로 절단 분리된 소포장물(S')을 비월 공급하게 되어 있음을 특징으로 하는 횡방향으로 연결된 소포장물의 자동 절단 공급장치.
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