KR20230017503A - 공병 파레타이저의 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어를 타고 연속적으로 공급되는 공병을 파레트에 적재하기 전 단계에서 공병을 종횡으로 정렬시키기 위한 공병 정렬장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 컨베이어를 따라 연속적으로 줄을 지어 공급되는 일단의 공병을 상기 컨베이어의 연장방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 타격하여 상기 컨베이어의 측부에 설치되어 있는 정렬대 위로 밀어 넣어 정렬시키는 공병 파레타이저의 정렬장치에 있어서; 상기 컨베이어의 이송방향에 대하여 직각방향으로 고정 설치되는 한쌍의 체인설치대; 회전축이 상기 컨베이어의 이송방향과 평행을 이루도록 상기 체인설치대의 일측에 설치되는 한쌍의 구동스프로킷; 상기 체인설치대의 타측에 설치되는 한쌍의 종동스프로킷; 상기 구동스프로킷와 종동스프로킷에 각각 설치되는 것으로서 무한궤도 형태로 회전 구동하는 한 쌍의 체인; 상기 체인의 연장방향을 따라 상기 체인에 고정되는 복수 개의 아암; 상기 아암에 연결되는 것으로서 상기 체인의 구동에 의해 상기 컨베이어 위에 있는 공병의 몸체에 측방향으로 힘을 가하게 되는 푸시판; 상기 구동스프로킷을 구동시키기 위한 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공병 파레타이저의 정렬장치{Apparatus For Arraying Bottle For Palletizer}

본 발명은 공병 파레타이저의 정렬장치에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 컨베이어라인을 타고 연속적으로 공급되는 공병을 파레트에 적재하기 전 단계에서 공병을 종횡으로 정렬시키기 위한 공병 정렬장치에 관한 것이다.

음료 제조사는 보통 페트병으로 되어 있는 공병을 공급받아 여기에 음료를 충전한 다음 캡을 닫고 밀봉시킨다. 공병은 파레트에 여러 층으로 적재된 다음 비닐 포장지로 포장된 상태에서 음료 제조사로 투입된다.

공병은 제조장치에서 연속 생산된 다음 파레타이저에 의해 파레트에 다단으로 적재된다. 파레트는 적재 평면을 제공하는 것으로서 한층에 200 ~ 300개 정도가 종횡으로 배열되어 있게 된다. 파레트의 넓이는 보통 표준화되어 있으나 병은 그렇지 않으므로 파레트에 적재되는 공병의 개수는 일정하지는 않다.

파레타이저는 컨베이어 라인을 따라서 연속적으로 공급되는 공병을 정열대의 상면에 정렬시키는 정렬장치를 가진다. 정렬장치는 한줄의 공병이 누적되면 이들을 한번에 정렬대에 밀어넣기 위한 푸시장치를 포함한다.

종래의 푸시장치는 피스톤에 의해 직선적으로 거동하면서 공병을 정렬대 상에 정렬한다. 그러나 푸시장치가 직선구간에서 왕복 기동하기 때문에 공병을 한번 푸시한 다음에 뒤로 후퇴하는 시간 동안에는 한줄의 공병이 모두 공급되어도 대기하고 있어야 한다. 그러므로 공병을 파레트에 적재하기 위한 작업속도를 높이는데 제약이 따랐다.

대한민국 특허공개 제10-2019-0030201호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 컨베이어라인을 따라 공급되는 공병을 한줄씩 정렬대 상으로 빠르게 투입시킬 수 있는 파레타이저의 정렬장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로는 푸시바를 이용하여 직선적으로 구동시키는 방식에서 벗어나 연속적이며 순환적인 동작과정을 통해 일단의 공병을 정렬대 위에 푸시하여 투입시키기 위한 장치를 제공하여 생산성을 높이는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 컨베이어를 따라 연속적으로 줄을 지어 공급되는 일단의 공병을 상기 컨베이어의 연장방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 타격하여 상기 컨베이어의 측부에 설치되어 있는 정렬대 위로 밀어 넣어 정렬시키는 공병 파레타이저의 정렬장치에 있어서;

상기 컨베이어의 이송방향에 대하여 직각방향으로 고정 설치되는 한 쌍의 체인설치대; 회전축이 상기 컨베이어의 이송방향과 평행을 이루도록 상기 체인설치대의 일측에 설치되는 한 쌍의 구동스프로킷; 상기 체인설치대의 타측에 설치되는 한 쌍의 종동스프로킷; 상기 구동스프로킷와 종동스프로킷에 각각 설치되는 것으로서 무한궤도 형태로 회전 구동하는 한 쌍의 체인 또는 벨트; 상기 체인 또는 벨트의 연장방향을 따라 상기 체인에 고정되는 복수 개의 아암; 상기 아암에 연결되는 것으로서 상기 체인 또는 벨트의 구동에 의해 상기 컨베이어 위에 있는 공병의 몸체에 측방향으로 힘을 가하게 되는 푸시판; 상기 구동스프로킷을 구동시키기 위한 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 컨베이어와 정렬대 사이에는 상하로 기동 가능하게끔 스토퍼판이 설치되며; 상기 스토퍼판의 저부에는 상기 스토퍼판을 승강시키기 위한 승강실린더가 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 공병을 측방향으로 밀어내는 동작을 하는 푸시판이 일방향으로만 회전 순환됨으로써 푸시판이 후퇴하는 시간을 없앨 수 있는 공병 절렬장치가 제공된다. 이에 의하면, 푸시판이 전진만 하는 격이여서 작업의 생산속도를 크게 향상시킬 수 있게 된다. 장치의 동작과정도 일방향으로만 순환하게 되므로 원활하고 정숙한 운전이 가능하며 소음도 크게 줄어들게 되어 작업환경을 개선하는데 기여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 공병 파레타이저의 전체 평면구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공병 파레타이저의 정렬장치의 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 공병 파레타이저의 정렬장치의 동작 상태의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 공병 파레타이저의 정렬장치의 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 공병 파레타이저의 정렬장치의 동작 상태의 측면도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 5는 필요한 곳에서 인용한다.

본 발명에 의한 공병 파레타이저의 정렬장치(이하, 단지 '정렬장치'라 한다)는 도 1에 도시된 공병 파레타이저에 설치되는 것이다.

참고로 공병 파레타이저는 공병공급부로부터 공급되는 공병(B)을 팔레트에 여러 단으로 적재한 다음 포장하여 후속공정, 즉 음료수 생산공장으로 보내기 위한 장치이며, 정렬장치(100), 적재부(200), 팔레트 공급부(300), 간지유닛 공급부(400), 포장반출부(500)를 기본적으로 포함한다. 그리고 포장반출부(500)의 후단에 래핑부(600) 및 밴딩부(700)를 더 포함할 수 있다.

정렬장치(100)는 외부 구성요소인 공병공급부로부터 컨베이어(1)를 타고 줄을 지어 연속적으로 공급되는 공병(B)을 컨베이어의 연장방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 푸시하여 컨베이어(1)의 측부에 설치되어 있는 정렬대(3) 위로 밀어 넣어 정렬시키는 것이다. 즉 정렬장치(100)는 일단(一團)의 공병(B)을 측방향으로 밀어내기 위한 푸시부(5, pushing portion)를 포함한다. 본 발명의 핵심은 이 푸시부(5)의 구성에 있다. 푸시부가 한번 밀어낼 수 있는 공병의 개수는 공병의 크기에 따라 달라진다. 다만 파레트의 한변을 따라 정렬시킬 수 있는 공병의 개수와 같을 수 있다.

푸시부(5)는 체인설치대(7,7'), 체인(9,9'), 아암(11,11'), 푸시판(13) 및 구동모터(15)를 포함한다.

한 쌍의 체인설치대(7,7')가 상기 컨베이어(1)의 이송방향에 대하여 직각방향을 이루며 서로 평행하게끔 고정 설치된다. 한쌍의 구동스프로킷(17)과 한쌍의 종동스프로킷(19)이 체인설치대(7)에 회전 가능하게 설치된다.

구동스프로킷(17)과 종동스프로킷(19)의 회전축(X, X')은 각각 컨베이어(1)의 이송방향과 평행을 이루도록 되어 있다.

무한궤도 형태로 회전 구동하는 한 쌍의 체인(9,9')이 구동스프로킷(17,17')과 종동스프로킷에 각각 설치된다. 좌우측 구동스프로킷은 구동축(21)으로 서로 연결되어 함께 회전되며, 좌우측 종동스프로킷(19,19')은 종동축(23)으로 서로 연결되어 함께 회전된다.

다만 체인(9,9')은 무한궤도식(또는 카타필러 방식)으로 거동하는 벨트(또는 체인벨트)로 대체될 수도 있다. 이하에서는 체인(9,9')으로 대표하여 설명하기로 한다.

체인(9,9')에는 체인(9,9')의 연장방향을 따라 복수 개의 아암(11,11')이 일정한 간격을 두고 고정 설치된다. 그리고 아암(11,11')의 끝에는 푸시판(13)이 연결된다. 푸시판(13)은 가로방향으로 기다란 판재이다. 푸시판(13)의 배면에는 강성을 높이는 동시에 공병 간의 거리조절을 위한 푸시판지지대(25)가 아대의 형태로 고정 설치되어 있다.

설치되는 아암(11,11')의 개수는 체인(9,9')의 길이, 운전속도 등의 공병의 크기 등 상황에 따라 조정될 수 있는 것이므로 도시된 것에 한정되지 않는다(도 5 참조).

푸시판(13)은 체인(9,9')의 구동에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 상기 컨베이어(1) 위에 있는 공병의 몸체에 측방향으로 힘을 가하게 된다. 푸시판(13)의 길이에 대응되는 만큼의 공병을 컨베이어(1)의 측방으로 밀어낼 수 있게 되는 것이다.

푸시판(13)의 일측에는 공병을 밀어내는 순간 후속되는 공병이 진입하는 것을 방지하기 위한 블로킹판(27)이 설치될 수 있다. 블로킹판(27)은 푸시판(13)과 직각을 이루도록 설치되며 공병의 인입방향을 향해서만 설치된다.

구동스프로킷(17,17')을 구동시키기 위한 구동모터(15)가 체인설치대(7,7')의 측부에 설치된다. 구동모터(15)의 회전력은 구동축과 좌우측 체인(9,9')으로 동시에 전달된다.

체인(9,9')의 중간 부분이 처지는 것을 방지하기 위한 체인지지대(29)가 체인(9,9')의 중간 부분에 설치될 수 있다. 체인(9,9')과 아암(11,11')은 연결브래킷(31)에 의해 연결된다. 체인(9,9')의 유효길이(L)는 푸시판(13)의 유효 이동거리에 해당한다.

정렬대(3) 상부에는 컨베이어(1)의 이송방향과 직각방향으로 전방이송 컨베이어벨트(33)가 설치되어 있다. 전방이송 컨베이어벨트(33)는 푸시판(13)에 의해 밀려서 후방에 올라타게 된 공병을 전방으로 운반하여 차례로 축적되도록 한다. 정렬대(3)는 대기부(3a)와 정렬부(3b)로 구성된다.

대기부(3a)와 정렬부(3b)의 사이에는 스토퍼(35)가 설치되어 있다. 스토퍼(35)는 승강실린더(37)에 의해 상하로 기동하면서 정렬부(3b)에 공급되어 있는 공병이 대기부(3a)로 넘어가지 못하도록 한다. 대기부(3a)에 모인 정해진 개수의 공병은 리프팅되어 후속공정으로 보내진다.

이와 같이 본 발명은 무한궤도 형태로 작동하는 푸시판(13)을 이용하여 공병을 타격하여 정렬대(3) 위에 옮기는 것으로서 직선운동방식에서와 같이 푸시판(13)을 후퇴시키는 동작을 필요로 하지 않아 신속 원활한 작업을 가능하게 한다.

장치를 구동하는 구동모터(15)는 푸시하고자 하는 공병이 채워졌다는 것을 감지하는 센서의 신호를 받아 단속적으로 구동할 수도 있고, 연속적으로 구동하게끔 시스템을 설계할 수도 있다.

도 5는 아암(9,9')의 개수가 이전 실시예와 다른 상태를 도시한다. 도시된 바에 의하면, 이웃하는 푸시판(13) 사이의 간격(M)이 공병(B)의 두께(또는 직경)에 대응되도록 구성되고 있다. 이는 푸시판(13)이 공병을 전방으로 푸시(pushing)하는 역할과 함께 공병 간의 간격을 일정하게 유지하는 가이드 역할을 수행한다. 푸시판(13)의 배면에 설치되는 푸시판지지대(25)의 형태에 의해 공병 간의 간격을 조정할 수 있게 된다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 컨베이어 3 : 정렬대
5 : 푸시부 7,7' : 체인설치대
9,9' : 체인 11,11' : 아암
13 : 푸시판 15 : 구동모터
17,17' : 구동스프로킷 19,19' : 종동스프로킷
21 : 구동축 23 : 종동축
25 : 푸시판지지대 27 : 블로킹판
29 : 체인지지대 31 : 연결브래킷
33 : 전방이송 컨베이어벨트 35 : 스토퍼
37 : 승강실린더
B : 공병

Claims (5)

1. 컨베이어를 따라 연속적으로 줄을 지어 공급되는 일단의 공병을 상기 컨베이어의 연장방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 푸시하여 상기 컨베이어의 측부에 설치되어 있는 정렬대 위로 밀어 넣어 정렬시키는 공병 파레타이저의 정렬장치에 있어서;
   상기 컨베이어의 이송방향에 대하여 직각방향으로 고정 설치되는 한 쌍의 체인설치대;
   회전축이 상기 컨베이어의 이송방향과 평행을 이루도록 상기 체인설치대의 일측에 설치되는 한 쌍의 구동스프로킷;
   상기 체인설치대의 타측에 설치되는 한 쌍의 종동스프로킷;
   상기 구동스프로킷와 종동스프로킷에 각각 설치되는 것으로서 무한궤도 형태로 회전 구동하는 한 쌍의 체인 또는 벨트;
   상기 체인 또는 벨트의 연장방향을 따라 상기 체인에 고정되는 복수 개의 아암;
   상기 아암에 연결되는 것으로서 상기 체인 또는 벨트의 구동에 의해 상기 컨베이어 위에 있는 공병의 몸체에 측방향으로 힘을 가하게 되는 푸시판; 및
   상기 구동스프로킷을 구동시키기 위한 구동모터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨베이어와 정렬대 사이에는 상하로 기동 가능하게끔 스토퍼판이 설치되며;
   상기 스토퍼판의 저부에는 상기 스토퍼판을 승강시키기 위한 승강실린더가 설치되는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 푸시판의 일측에는 공병이 유입되는 것을 방지하기 위한 블로킹판이 직각방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   공병이 상기 정렬대 위에 올라오는 것 자체를 차단하기 위한 것으로서,
   상기 컨베이어와 정렬대 사이에는 상하로 기동 가능하게끔 차단바(39)가 설치되며;
   상기 차단바(39)의 저부에는 상기 차단바(39)를 승강시키기 위한 차단실린더(41)가 설치되는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 푸시판의 배면에는 공병 간의 거리조절을 위한 푸시판지지대(25)가 아대의 형태로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 공병 파레타이저의 정렬장치.

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