KR20210152899A - 농산물 자동 포장 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농산물 자동 포장 기계를 개시한다. 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계는 상위 컨베이어상에 수평방향으로 촘촘히 적층된 케이스를 하나씩 분리하여 하위 컨베이어의 케이스 수용공간부로 정확히 낙하시킨 후, 하위 컨베이어에서 농산물을 투입하고 자동 밀폐할 수 있다.

Description

농산물 자동 포장 기계{AUTOMATIC PACKAGING MACHINE FOR AGRICULTURAL PRODUCTS}

본 발명은 농산물 자동 포장 기계에 관한 것으로, 더 상세하게는 상위 컨베이어상에 수평방향으로 촘촘히 적층된 케이스를 하나씩 분리하여 하위 컨베이어의 케이스 수용공간부로 정확히 낙하시킨 후, 하위 컨베이어에서 농산물을 투입하고 자동 밀폐할 수 있는 농산물 자동 포장 기계에 관한 것이다.

등록실용신안공보 제20-0224221호에는 농산물 포장용 상자가 개시되어 있다. 제20-0224221호 고안에 따른 농산물 포장용 상자는 PET 수지 등의 합성 수지를 이용하여 성형한 것으로, 토마토, 딸기, 과일 등의 농산물(이하, 단순히 농산물이라고 한다)을 소량 단위로 포장할 수 있도록 몸체부와 몸체부 상단 일측에 회전방식으로 개방되는 덮개부를 포함하고 있다.

근래, 농산물을 자동으로 포장할 수 있는 기계들이 다수 사용되고 있으나, PET 수지 등의 합성수지 포장 상자를 이용하여 농산물을 자동으로 포장할 수 있는 기계는 만들어지지 않고 있다. PET 수지 등의 합성수지 포장 상자는 매우 얇고 가볍게 성형될 뿐만 아니라 덮개부와 몸체부간의 연결부가 탄성에 의하여 벌어지기 쉬워 자동화 공정에서 다루기가 용이하지 않기 때문이다.

따라서, 이러한 PET 수지 등의 합성수지 포장 상자에 농산물을 포장함에 있어서는, 농산물을 계량하여 일정량씩 포장 상자 내에 투입한 후 덮개부를 닫아 잠금하는 수작업에 의존할 수 밖에 없다.

등록실용신안공보 등록번호 제20-0224221호 (등록일자 : 2001. 03. 06)

본 발명은 종래 합성수지 포장 상자에 의한 농산물 포장의 자동화에 따른 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 합성수지 케이스에 의한 농산물 포장의 자동화 공정에서, 상위 컨베어상에 다수의 케이스를 수평방향으로 촘촘히 적층하여 놓고, 이를 하나씩 분리하여 이동하는 하위 컨베이어 상에 정확히 투하한 후, 하위 컨베이어에서 케이스를 이동시키면서 농산물을 투입하고 케이스를 닫을 수 있는 농산물 자동 포장 기계를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 과제는, 몸체와 덮개가 일체로 형성된 플라스틱 재질의 케이스가 열린채로 수평방향으로 촘촘히 적층되어 배치된 상위 컨베이어와, 상기 상위 컨베이어에 배치된 케이스를 하나씩 분리하여 하방으로 이탈시킬 수 있는 케이스 분리낙하수단과, 케이스를 하나씩 수용할 수 있는 간격을 두고 칸막이가 연속으로 형성되어 있고 상기 상위 컨베이어에서 분리되어 낙하된 케이스를 칸막이 사이에 수용하여 이송하는 하위 컨베이어와, 상기 하위 컨베이어 상에서 이동하는 케이스의 몸체에 농산물을 투입하는 농산물 투입수단과, 상기 하위 컨베이어 위에 배치되어 상기 케이스의 덮개가 상기 농산물 투입수단에 의하여 농산물이 투입된 후 덮개를 닫는 덮개 밀폐수단을 포함하는 농산물 자동 포장 기계에 의하여 해결될 수 있다.

상기 케이스 분리낙하수단은, 적층된 케이스 가운데 최선위 케이스의 연결부 상단 전면을 막아 케이스가 하방으로 전도되는 것을 방지하면서 스프링의 탄력에 의하여 후방으로 견인력을 작용하는 탄력회전홀더와, 전면이 경사진 쇄기형의 날 형상을 가지며 상기 케이스의 연결부 상부에 배치되어 하방으로 진행할 때 선단이 최선위 케이스의 연결부 후면을 향하여 진입하면서 경사진 전면이 최선위 케이스 연결부 상단 후면을 상기 탄력회전홀더의 탄력을 극복하고 이탈할 때까지 미는 분리날과, 최선위 케이스를 분리할 때 상기 분리날을 하방으로 전진시키고 상기 상위 컨베이어가 케이스를 적층 간격 만큼씩 이동시킬 때 상기 분리날을 상방으로 전진시키는 제1액츄에이터로 구성할 수 있다.

상기 케이스 상방에는 지지대를 마련하고, 상기 제1액츄에이터는 상기 최선위 케이스의 연결부 직상부에서 상기 지지대와 제1힌지에 의하여 힌지 결합하고, 상기 지지대 후방에는 아암수직부와 아암수평부로 이루어지는 아암을 연결하고, 상기 탄력회전홀더는 상기 아암수평부에 제2힌지에 의하여 힌지 결합하고, 상기 스프링은 상기 아암수직부 하부와 상기 탄력회전홀더 사이에 결합하여 상기 탄력회전홀더가 상기 제2힌지를 중심으로 회전하면서 상기 스프링의 탄성력이 작용할 수 있다.

상기 탄력회전홀더는, 상부가 상기 제2힌지에 의하여 상기 아암수평부에 결합하고 중간부는 상기 스프링에 의하여 상기 아암수직부 하부에 결합하는 홀더몸체와, 상기 홀더몸체 하단에서 최선위 케이스의 연결부 상단 전면까지 연장되어 최선위 케이스의 연결부 상단 전면을 막아 케이스가 하방으로 전도되는 것을 방지하는 핑거와, 상기 홀더몸체로부터 전방으로 돌출된 스페이서를 포함하여 구성하고, 상기 분리날의 일측면에는 상기 스페이서와 상하 방향으로 일정폭만큼 간섭되어 상기 분리날이 하강할 때 일정구간만큼 상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 것을 방지하여 직진하강하게 하고, 일정구간을 지나 더 하강할 때는 상기 분리날이 상기 제1힌지를 중심으로 후방으로 회전할 수 있게 하는 스톱퍼를 마련할 수 있다.

상기 상위 컨베이어에는, 상기 수평으로 적층된 케이스 양측에 측면프레임을 마련하고, 상기 측면프레임에는 케이스 분리낙하수단에 의하여 분리되어 기울어진 케이스가 하위 컨베이어에 낙하하기 이전에 일정한 경사각에서 일시 파지한 후 해제하게 하여, 낙하하는 케이스가 한쪽으로 기울지 않고 균형있게 하위 컨베이어의 칸막이 사이에 낙하하게 하는 케이스 낙하 균형 유지 수단을 더 포함할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 상위 컨베이어에 수평방향으로 촘촘히 적층된 케이스의 몸체와 덮개의 중간 연결부를 케이스 분리낙하수단에 의하여 하나씩 밀어 하위 컨베이어의 칸막이 사이에 낙하시키고, 하위 컨베이어에 낙하된 케이스 를 이동시키면서 농산물을 투입한 후 덮개를 닫아 밀폐할 수 있으므로, 덮개가 달린 합성수지 케이스에 농산물을 포장하는 공정을 자동화할 수 있고, 그 결과 농산물 포장의 시간과 작업시간을 단축시킬 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 탄력회전홀더의 핑거에 의하여 적층된 케이스 가운데 최선위 케이스의 연결부 상단 전면을 막고 제1힌지를 중심으로 회전하는 쇄기형의 분리날에 의하여 최선위 케이스의 연결부 상단 후면을 케이스가 탄력회전홀더의 핑거에서 벗어날 때까지 밀어 분리시키고, 분리되어 기울어진 케이스가 하위 컨베이어에 낙하하기 이전에 일정한 경사각에서 케이스 낙하 균형 유지 수단에 의하여 일시 정지시켜 하위 컨베이어에 낙하시킴으로써, 케이스가 낙하하는 도중에 한쪽으로 기울지 않고 균형있게 하위 컨베이어의 칸막이 사이에 안착할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 탄력회전홀더의 홀더몸체로부터 전방으로 돌출된 스페이서를 구비하고, 상기 분리날의 일측면에는 상기 스페이서와 상하 방향으로 일정폭만큼 간섭되는 스톱퍼를 마련하여, 상기 분리날이 하강할 때 일정구간만큼 상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 것을 방지하여 직진하강하게 하고, 일정구간을 지나 더 하강할 때는 상기 분리날이 상기 제1힌지를 중심으로 후방으로 회전할 수 있게 함으로써, 제1액츄에이터에 의한 분리날의 강한 하강압력에 의한 케이스 연결부 절단(가위질 현상)을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계에 사용될 수 있는 케이스의 일 실시 예에 대한 사시도이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계를 이용하여 토마토를 케이스에 포장하는 방법을 보여주는 구성도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 하위 컨베이어와 케이스와 덮개 닫힘 유도봉을 평면에서 보고 도시한 것이다.
도 5와 도 6은 케이스 낙하 균형 유지 수단을 이용하여, 분리된 케이스를 일정한 각도로 기운 상태로 일시 정지시킨 후 낙하하는 과정을 보여준다.
도 7 내지 도 15는 본 발명에 따른 상위 컨베이어에 수평방향으로 적층된 케이스 중 최선위의 케이스를 분리하여 하위 컨베이어에 낙하시키는 과정을 단계적으로 도시한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 토마토 등의 농산물 포장에 사용되는 케이스(100)는 PET 등의 플라스틱 재질로 성형되고, 농산물을 수용하는 본체(101)와 본체 상부를 덮는 덮개(103)로 이루어지며, 본체(101)와 덮개(103)는 본체 상단 측면에서 연결부(105)에 의하여 연결되어 일체로 형성된다. 케이스(100)의 본체(101) 상체 가장자리와 덮개(103)의 가장자리에는 연결부(105)를 제외하고 작은 폭의 플랜지가 형성되어 있다. 케이스(100)는 본체(101)와 덮개(103)의 잠금에 의한 밀폐 될 수 있다. 이를 위하여, 본체(101)의 상단 가운데 상기 연결부(105)의 맞은 편 플랜지부에는 체결홈(109)이 형성되고, 덮개(107)의 대응되는 위치의 플랜지에 체결돌기(107)가 형성된다. 농산물을 본체(101)에 투입한 후 덮개(103)를 닫고, 체결돌기(107)를 체결홈(109)에 압입함으로써 밀폐가 이루어진다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계는 상위 컨베이어(1)와 상기 상위 컨베이어(1)에 연속하여 더 낮은 위치에 배치된 하위 컨베이어(35)를 포함한다. 상위 컨베이어(1)의 상면에는, 다수(예를 들어 100개)의 상기 케이스(100)가 열려진 상태로 수평방향으로 일정한 간격(예를 들어 4.2mm)으로 촘촘히 적층되어 있고, 상위 컨베이어(1)는 적층된 케이스(100)를 적층 간격 만큼씩 전진시킨 후 정지하는 동작을 반복한다. 상기 상위 컨베이어(1)의 상방에는 케이스 분리낙하수단이 배치되어, 적층된 케이스(100)를 하나씩 분리하여 하방으로 이탈시킨다. 상기 케이스(100)가 낙하하는 지점에는 하위 컨베이어(35)가 전진과 정지 동작을 반복하면서 케이스를 수용하여 이송한다. 하위 컨베이어(35)는, 케이스(100)를 하나씩 수용할 수 있는 간격을 두고 칸막이(37)가 연속으로 형성되어 있고 상기 상위 컨베이어(1)에서 분리되어 낙하된 케이스(100)를 칸막이 사이에 수용하여 이송한다.

상기 케이스 분리낙하수단은, 적층된 케이스(100) 가운데 최선위 케이스의 연결부(105) 상단 전면을 막아 케이스(100)가 하방으로 전도되는 것을 방지하면서 스프링(23)의 탄력에 의하여 후방으로 견인력을 작용하는 탄력회전홀더(33)와, 케이스 연결부 상단 후면을 하부 컨베이어(35) 방향으로 밀어, 상기 탄력회전홀더(33)의 탄력을 극복하고 케이스가 이탈하게 하는 분리날(3)을 포함한다. 상기 분리날(3)은, 전면이 경사지고 후면이 직선인 쇄기형의 날 형상을 가진다. 상기 분리날(3)은 상기 케이스(100) 가운데 최선위 케이스의 연결부(105) 상부에 배치되어 하방으로 진행할 때 선단이 최선위 케이스의 연결부(105) 후면을 향하여 진입할 수 있게 배치된다. 상기 분리날(3)이 하강하면, 경사진 전면이 최선위 케이스 연결부(105) 상단 후면을 상기 탄력회전홀더(33)의 탄력을 극복하고 이탈할 때까지 밀어 최선위 케이스를 기울어져 분리되게 한다. 상기 분리날(3)은 제1액츄에이터(7)에 연결되어 작동된다. 상기 제1액츄에이터(7)는 최선위 케이스를 분리할 때 상기 분리날(3)을 하방으로 전진시키고 상기 상위 컨베이어(1)가 케이스(100)를 적층 간격 만큼씩 이동시킬 때 상기 분리날(3)을 상방으로 전진시킨다. 상기 제1액츄에이터(7)는 에어실린더일 수 있다.

상위 컨베이어(1)에 수평 적층된 상기 케이스(100) 상부에는 지지대(15)를 마련하고, 상기 제1액츄에이터(7)는 상기 최선위 케이스의 연결부(105) 직상부에서 상기 지지대(15)와 제1힌지(13)에 의하여 힌지 결합하고, 상기 지지대(15) 후방에는 아암수직부(17)와 아암수평부(19)로 이루어지는 아암(21)을 연결하고, 상기 탄력회전홀더(33)는 상기 아암수평부(19)에 제2힌지(25)에 의하여 힌지 결합하고, 상기 스프링(23)은 상기 아암수직부(17) 하부와 상기 탄력회전홀더(33) 사이에 결합하여 상기 탄력회전홀더(33)가 상기 제2힌지(25)를 중심으로 회전하면서 상기 스프링(23)의 탄성력이 상기 탄력회전홀더(33)에 작용하게 할 수 있다. 제1힌지(13)는 제1힌지날개(11a)에 의하여 제1액츄에이터(7)의 상단에 부착되고, 제2힌지날개(11b)에 의하여 지지대(15)에 부착된다.

상기 탄력회전홀더(33)의 선단은 상기 분리날(3)에 의하여 최선위 케이스(100)가 분리되기 까지 최선위 케이스(100)의 연결부(105) 상단 전면을 잡고 있으며, 최선위 케이스(100)가 분리되어 낙하하면, 상위 컨베이어(1)에 의하여 이동된 케이스 중 최선위 케이스(100)의 연결부(105) 상단 전면에 다시 걸린다. 따라서, 상기 탄력회전홀더(33)는 상부가 상기 제2힌지(25)에 의하여 상기 아암수평부(19)에 결합하고 중간부는 상기 스프링(23)에 의하여 상기 아암수직부(17) 하부에 결합하는 홀더몸체(27)와, 상기 홀더몸체(27) 하단에서 최선위 케이스의 연결부(105) 상단 전면까지 연장되어 최선위 케이스의 연결부(105) 상단 전면을 막아 케이스(100)가 하방으로 전도되는 것을 방지하는 핑거(31)를 포함하여 구성할 수 있다. 상기 핑거(31)는 탄력회전홀더(33)의 선단을 형성한다.

상기 홀더몸체(27)에는 상기 홀더몸체(27)로부터 전방으로 돌출된 스페이서(29)를 형성하고, 상기 분리날(3)의 일측면에는 상기 스페이서(29)와 상하 방향으로 일정폭만큼 간섭되어 상기 분리날(3)이 하강할 때 일정구간만큼 상기 제1힌지(13)를 중심으로 회전하는 것을 방지하여 직진하강하게 하고, 일정구간을 지나 더 하강할 때는 상기 분리날(3)이 상기 제1힌지(13)를 중심으로 후방으로 회전할 수 있게 하는 스톱퍼(5)를 마련할 수 있다. 이렇게 구성함으로써, 분리날(3)이 최선위 케이스의 연결부(105)의 상단 후면을 밀면서 최선위 케이스의 연결부(105)를 절단(가위질)하는 것을 방지할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상위 컨베이어(1)에는, 상기 수평으로 적층된 케이스(100) 양측에 측면프레임(65)을 마련하고, 상기 측면프레임(65)에는 케이스 분리낙하수단에 의하여 분리되어 기울어진 케이스(100)가 하위 컨베이어(35)에 낙하하기 이전에 일정한 경사각에서 일시 파지한 후 해제하게 하여, 낙하하는 케이스(100)가 한쪽으로 기울지 않고 균형있게 하위 컨베이어(35)의 칸막이(37) 사이에 낙하하게 하는 케이스 낙하 균형 유지 수단을 더 포함할 수 있다.

상기 케이스 낙하 균형 유지 수단은, 일측 측면프레임(65)의 선단에 고정된 제1축회전 에어실린더(67)와, 상기 제1축회전 에어실린더(67)의 회전축(71) 선단에 부착되고 케이스 분리낙하수단에 의하여 분리되어 기울어진 케이스(100)의 본체 바닥을 일시 받친 후 복귀하는 본체 파지부(75)와, 타측 측면프레임(65)의 선단에 고정된 제2축회전 에어실린더(69)와, 상기 제2축회전 에어실린더(69)의 회전축(73) 선단에 부착되고 케이스 분리낙하수단에 의하여 분리되어 기울어진 케이스(100)의 덮개 상면을 일시 받친 후 복귀하는 덮개 파지부(77)를 포함하여 구성할 수 있다. 파지부(75, 77)의 형상은 케이스를 일정 각도(예를 들어 30°~ 45°)로 기울어진 상태에서 일시 파지할 수 있는 형상이면 어떤 형상이든 무방하다. 분리되어 기울어진 케이스를 일시 파지한 후 낙하시킬 경우, 케이스 본체(101)와 덮개(103)의 부피 및 무게 차이에도 불구하고, 매우 안정적으로 케이스를 하위 컨베이어(35)의 칸막이(37) 사이에 안착시킬 수 있다.

이하에서는 도 7 내지 도 15를 참조하여 상위 컨베이어(1) 상에 수평 적층된 케이스를 분리하여 하위 컨베이어(35)에 낙하시키는 과정을 상세히 설명한다.

도 7은 초기 상태를 나타낸다. 스프링(23)은 당겨져 탄력회전홀더(33)의 선단과 케이스(100)의 연결부(105) 상단 전면이 접하게 되고, 케이스의 이탈을 연결부(105) 상단에서 탄력회전홀더(33)의 선단이 방지한다. 스톱퍼(5)가 있는 분리날(3)은 탄력회전홀더(33)의 스페이서(29)와 스톱퍼(5)가 접하는 동안 좌측으로 더 기울지못하고 수직 상태를 유지한다. 이렇게 되면 분리날(3)의 하단은 최선위 케이스 1개를 분리할 수 있는 위치에 배치된다. 이때, 제1액츄에이터(7)의 축(9)은 완전히 수축되어 있다.

도 8은 운전 시작 상태를 나타낸다. 운전을 시작하면 제1액츄에이터(7)와 연결되어있는 분리날(3)은 축(9)의 신장에 의하여 하향을 시작한다. 하향하는 분리날(3)은 도면과 같이 최선위 케이스 1개의 지정을 끝낸 상태이다. 계속해서 분리날(3)이 하향하면 분리날(3) 끝부분은 1개의 케이스 거리를 지정하는 스톱퍼(5)로 인해 직후위 케이스와 탄력회전홀더(33)의 선단의 중간 정도의 사이에 끼게 된다. 이 상태에서 분리날(3)이 회전 가능성 없이 강제로 내려 오면 케이스의 연결부(105)를 절단(가위질)하게 된다.

도 9 내지 도 12는 분리 단계를 나타낸다. 케이스를 분리한 후 우측으로 90도 회전시켜 케이스를 하위 컨베이어(35)의 칸막이(37) 사이에 눕여 내려 놓아야 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1액츄에이터(7)의 축(9)이 계속 신장하면, 분리날(3) 스톱퍼(5)는 탄력회전홀더(33)의 스페이서(29)를 벗어 날 수 있는 위치에 놓이게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 분리날(3)이 더 하향하면 스톱퍼(5)가 탄력회전홀더(33)의 스페이서(29)를 완전히 이탈된다. 스톱퍼(5)가 이탈되면 분리날(3)이 자중에 의하여 제1힌지(13)를 중심으로 후방으로 회전 가능하게 되고, 케이스(100)의 연결부(105)는 전방으로 전도 되기 시작하여 연결부(105) 상단에 걸려 있는 탄력회전홀더(33)의 선단이 제2힌지(25)를 중심으로 전방으로 회전하면서 스프링이 늘어난다.

도 11에 도시된 바와 같이, 분리날(3)이 계속 하향하면 탄력회전홀더(33)의 선단이 케이스(100)의 연결부(105) 상단에서 이탈하게 된다. 이 과정에서 연결부(105)와 분리날(3)의 접촉 저항이 커지면 분리날(3)은 제1힌지(3)를 중심으로 약간 회전할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 탄력회전홀더(33)의 선단과 케이스(100)의 연결부(105)상단 전면이 이탈되면 탄력회전홀더(33)는 탄력회전홀더(33)와 연결된 스프링(23)의 힘에 의해 제2힌지(25)를 중심으로 후방으로 회전하여, 그 선단이 직후위 케이스의 연결부 상단 전면에 걸리게 된다. 또한, 분리날(3)은 최하위까지 내려와 최선위 케이스가 하위 컨베이어(35) 방향으로 분리되어 기울어지게 한다. 이때, 상기 케이스 낙하 균형 유지 수단으로 기울어진 케이스(100)를 일시 정지한 후 낙하시킬 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 최선위 케이스가 분리되면, 분리날(3)은 제1액츄에이터(7)의 축(9)이 수축하면서 상향하여 상사점에 도달하고, 분리날(3)이 상사점에 도달하기 전 무게중심에 의해 좌측으로 기울어진다.

수평 적층된 케이스들은 상위 컨베이어(1)에 의하여 케이스 적층 간격만큼 전진하면서, 케이스의 상단 전면에 걸린 탄력회전홀더(33)의 선단을 회전시켜 스프링(23)의 장력이 다시 최선위에 위치하게된 케이스에 작용하게 한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 분리날(3)는 제1액츄에이터(7)의 축(9)이 수축하면서 상향하여 상사점에 도달하고, 분리날(3)이 상사점에 도달하기 전 무게중심에 의해 좌측으로 기울어진다.

도 15에 도시된 바와 같이, 분리날(3)이 상사점에 도달하면 수평 적층된 케이스들은 상위 컨베이어(1)에 의하여 케이스 적층 간격(1개의 케이스 거리)만큼 전진하면서, 케이스의 상단 전면에 걸린 탄력회전홀더(33)의 선단을 회전시켜 스프링(23)의 장력이 다시 최선위에 위치하게 된 케이스에 작용하게 한다. 이렇게 하여, 탄력회전홀더(33)의 선단과 최선위 케이스(100)의 연결부(105) 상단 전면은 접하게 되고, 탄력회전홀더(33)의 스페이서(29)는 분리날(3)의 스톱퍼(5)를 밀어 분리날(3)이 초기의 수직상태를 유지하게 한다. 이러한 과정으로 하나의 케이스가 분리되어 낙하하게 되고, 동일한 동작이 계속 반복하게 된다. 상기 아암수평부(19) 또는 탄력회전홀더(33)에는 마이크로미터 조정기를 부착하여, 케이스의 간격 변화에 따른 거리조정을 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

다시, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 하위 컨베이어(35)의 칸막이(37) 사이에 낙하된 케이스(100)에 농산물을 투입한 후 밀폐하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 하위 컨베이어(35)에는 농산물 투입수단과 덮개 밀폐 수단이 마련된다.

농산물 투입수단은 농산물이 이송되어 일시 저장되는 호퍼(43)와 호퍼 하단에 연결된 배출관(45)과 배출관(47)의 하단을 개폐하는 배출관 도어(47)를 포함한다. 상기 배출관 도어(47)가 열릴 때마다 하나의 케이스에 포장될 분량의 농산물이 배출된다. 케이스 본체(101)에 안정적으로 농산물을 투입하기 위하여, 상기 케이스 본체(101) 상부에는 소형의 이동호퍼(49)와, 상기 이동호퍼(49)를 상하 방향으로 구동할 수 있는 제2액츄에이터(51)를 더 마련할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배출관 도어(47)가 닫힐 때에는 상기 제2액츄에이터(51)가 상기 이동호퍼(49)를 케이스 본체(101)로부터 상방으로 일정거리 이격되게 상승시키고, 도 3에 도시된 바와 같이, 배출관 도어(47)가 열리기 직전에는 상기 제2액츄에이터(51)가 상기 이동호퍼(49)를 하강시켜 이동호퍼(49)의 하단이 케이스 본체(101)의 상면에 접하게 한다. 이렇게 함으로써, 케이스 본체(101)에 농산물을 투입하는 과정에서 농산물이 외부로 이탈함 없이 안정적으로 케이스 본체(101) 내에 투입될 수 있다.

케이스(100)는 덮개(103)가 열린 상태로 하위 컨베이어(35)에 낙하된다. 상기 하위 컨베이어 위에 배치되어 상기 농산물 투입수단에 의하여 농산물이 케이스의 본체에 투입된 후 케이스의 덮개를 닫는 덮개 밀폐수단이 필요하다. 덮개 밀폐수단은 농산물 투입 후 케이스(100)의 덮개(103)를 자동으로 닫고, 케이스(100)의 본체(103)에 형성된 체결홈(109)과 케이스(100)의 날개에 형성된 체결돌기(107)를 압입하여 결합한다. 이를 위해 본 발명에 따른 농산물 자동 포장 기계는 하위 컨베이어(35) 상부에 덮개를 자동으로 닫을 수 있는 덮개 닫힘 유도봉(41)을 마련하고, 하위 컨베이어(35)의 측면에 상기 케이스(100)의 본체(103)에 형성된 체결홈(109)과 케이스(100)의 날개에 형성된 체결돌기(107)를 압입할 수 있는 클램프(55)와 클램프(55)를 구동하기 위한 제3액츄에이터(59)를 마련한다. 상기 덮개 닫힘 유도봉(41)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 측면에서 보아 케이스 낙하지점에서 낮고 농산물 투입지점에서 가장 높으며 클램프 배치 지점에서 덮개(103)가 닫힌 케이스(100)의 높이로 조정되고, 도 4에 도시된 바와 같이 평면에서 보아, 케이스(100)의 덮개(103) 측에서 하위 컨베이어(35)의 측면을 따라 직선방향으로 진행하다가 농산물 투입지점을 지난 후 점차 내측으로 굴곡된 후, 클램프(55) 부근에서 다시 굴곡되어 직선 방향으로 진행한다. 따라서, 케이스(100)는 하위 컨베이어(35)를 따라 이동하면서, 덮개(103)의 외측이 덮개 닫힘 유도봉(41)에 접하면서 농산물 투입전까지는 열려 있다가 농산물 투입지점에서 기립하고, 농산물 투입지점을 지나면 덮개 닫힘 유도봉(41) 하부로 밀려 클램프(55) 배치 지점에서는 케이스 덮개(103)와 케이스 본체(101)가 밀착되게 된다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 하위 컨베이어(35)의 클램프(55) 맞은 편에는 정렬 롤러(63)를 구비하고, 클램프(55)에 의한 압착 직전에 덮개(103)가 닫힌 케이스(100)의 연결부(105)에 밀착 회전하면서 케이스 본체(101)와 덮개(103)가 평면적으로 정확히 일치할 수 있게 가이드하는 것이 바람직하다. 이렇게 할 경우, 클램프에 의한 압착시 케이스 본체(101)의 체결홈(109)과 케이스 덮개(103)의 체결돌기(107)가 평면적으로 정확히 일치하여 결합이 용이해 진다.

상기 클램프(55)는 상하 구동 가능한 클램프상부턱(57a)과 고정된 클램프하부턱(57b)을 구비하고, 케이스(100) 방향으로 전진하거나 후진할 수 있다. 이러한 구동은 클럽프(55)에 결합된 제3액츄에이터(59)에 의하여 이루어진다. 케이스(100)가 클램프 배치 지점까지 이송되면, 케이스(100)의 덮개(103)는 상기 덮개 닫힘 유도봉(41)에 의하여 케이스(100)의 본체(101)에 밀착되고, 클램프(55)가 케이스(100)으로 전진하여 케이스(100)의 체결홈(109) 및 체결돌기(107)측 플랜지를 클램프상부턱(57a)과 클램프하부턱(57b) 사이에 물고 압착한다. 이를 통해 케이스 본체(101)의 체결홈(109)과 케이스 덮개(103)의 체결돌기(107)가 견고하게 결합된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 합성수지 케이스에 의한 농산물 포장의 자동화를 구현할 수 있다. 즉, 상위 컨베어상에 다수의 케이스를 수평방향으로 촘촘히 적층하여 놓고, 이를 하나씩 분리하여 이동하는 하위 컨베이어 상에 정확히 투하한 후, 하위 컨베이어에서 케이스를 이동시키면서 농산물을 투입한 후 케이스를 닫음으로써, 농산물의 포장을 적은 인력으로 신속하게 수행할 수 있는 것이다.

1 : 상위 컨베이어
3 : 분리날
5 : 스톱퍼
7 : 제1액츄에이터
9 : 축
11a, 11b : 힌지날개
13 : 제1힌지
15 : 지지대
17 : 세로아암
19 : 가로아암
21 : 아암
23 : 스프링
25 : 제2힌지
27 : 홀더몸체
29 : 스페이서
31 : 핑거
33 : 탄력회전홀더
35 : 하위 컨베이어
37 : 칸막이
41 : 덮개 닫힘 유도봉
43 : 호퍼
45 : 배출관
47 : 배출관 도어
49 : 이동호퍼
51 : 제2액츄에이터
53 : 축
55 : 클램프
57a,57b : 클램프 턱
59 : 제3액츄에이터
61 : 가이드 측벽
63 : 정렬 롤러
65 : 측면프레임
67 : 제1축회전 에어실린더
69 : 제2축회전 에어실린더
71, 73 : 회전축
75, 77 : 파지부

Claims (5)

1. 상면에는, 몸체와 덮개가 연결부에 의하여 연결되어 일체로 형성된 플라스틱 재질의 케이스가 열려진 상태로 수평방향으로 촘촘히 적층되어 있고, 적층된 케이스를 적층 간격 만큼씩 전진시키는 상위 컨베이어;
   상기 상위 컨베이어에 배치된 케이스를 하나씩 분리하여 하방으로 이탈시킬 수 있는 케이스 분리낙하수단;
   케이스를 하나씩 수용할 수 있는 간격을 두고 칸막이가 연속으로 형성되어 있고 상기 상위 컨베이어에서 분리되어 낙하된 케이스를 칸막이 사이에 수용하여 이송하는 하위 컨베이어;
   상기 하위 컨베이어 상에서 이동하는 케이스의 몸체에 농산물을 투입하는 농산물 투입수단;
   상기 하위 컨베이어 위에 배치되어 상기 농산물 투입수단에 의하여 농산물이 케이스의 본체에 투입된 후 케이스의 덮개를 닫는 덮개 밀폐수단;을 포함하는 농산물 자동 포장 기계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스 분리낙하수단은, 적층된 케이스 가운데 최선위 케이스의 연결부 상단 전면을 막아 케이스가 하방으로 전도되는 것을 방지하면서 스프링의 탄력에 의하여 후방으로 견인력을 작용하는 탄력회전홀더와, 전면이 경사진 쇄기형의 날 형상을 가지며 상기 케이스의 연결부 상부에 배치되어 하방으로 진행할 때 선단이 최선위 케이스의 연결부 후면을 향하여 진입하면서 경사진 전면이 최선위 케이스 연결부 상단 후면을 상기 탄력회전홀더의 탄력을 극복하고 이탈할 때까지 미는 분리날과, 최선위 케이스를 분리할 때 상기 분리날을 하방으로 전진시키고 상기 상위 컨베이어가 케이스를 적층 간격 만큼씩 이동시킬 때 상기 분리날을 상방으로 전진시키는 제1액츄에이터로 구성한 것을 특징으로 하는 농산물 자동 포장 기계.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이스 상방에는 지지대를 마련하고, 상기 제1액츄에이터는 상기 최선위 케이스의 연결부 직상부에서 상기 지지대와 제1힌지에 의하여 힌지 결합하고, 상기 지지대 후방에는 아암수직부와 아암수평부로 이루어지는 아암을 연결하고, 상기 탄력회전홀더는 상기 아암수평부에 제2힌지에 의하여 힌지 결합하고, 상기 스프링은 상기 아암수직부 하부와 상기 탄력회전홀더 사이에 결합하여 상기 탄력회전홀더가 상기 제2힌지를 중심으로 회전하면서 상기 스프링의 탄성력이 작용하게 한 것을 특징으로 하는 농산물 자동 포장 기계.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 탄력회전홀더는, 상부가 상기 제2힌지에 의하여 상기 아암수평부에 결합하고 중간부는 상기 스프링에 의하여 상기 아암수직부 하부에 결합하는 홀더몸체와, 상기 홀더몸체 하단에서 최선위 케이스의 연결부 상단 전면까지 연장되어 최선위 케이스의 연결부 상단 전면을 막아 케이스가 하방으로 전도되는 것을 방지하는 핑거와, 상기 홀더몸체로부터 전방으로 돌출된 스페이서를 포함하여 구성하고, 상기 분리날의 일측면에는 상기 스페이서와 상하 방향으로 일정폭만큼 간섭되어 상기 분리날이 하강할 때 일정구간만큼 상기 제1힌지를 중심으로 회전하는 것을 방지하여 직진하강하게 하고, 일정구간을 지나 더 하강할 때는 상기 분리날이 상기 제1힌지를 중심으로 후방으로 회전할 수 있게 하는 스톱퍼를 마련한 것을 특징으로 하는 농산물 자동 포장 기계.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 상위 컨베이어에는, 상기 수평으로 적층된 케이스 양측에 측면프레임을 마련하고, 상기 측면프레임에는 케이스 분리낙하수단에 의하여 분리되어 기울어진 케이스가 하위 컨베이어에 낙하하기 이전에 일정한 경사각에서 일시 파지한 후 해제하게 하여, 낙하하는 케이스가 한쪽으로 기울지 않고 균형있게 하위 컨베이어의 칸막이 사이에 낙하하게 하는 케이스 낙하 균형 유지 수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 농산물 자동 포장 기계.
   
   
   
   
   
   
   
   

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