KR20060111102A - 용기 포장시스템용 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기 포장시스템용 이송장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 상호 이격하여 설치되고 이송방향이 상이한 컨베이어간에서 용기를 전달하는 이송장치로서, 이송되는 용기의 진행방향을 안정되게 선회시켜 전달하도록 구성된 용기 포장시스템용 이송장치에 관한 것이다.

용기 포장 시스템, 이송장치, 피니언, 랙, 구동실린더, 일방향 클러치

Description

용기 포장시스템용 이송장치{BOTTLE TRANSFER EQUIPMENT}

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 용기 포장시스템용 이송장치의 외형구성을 보여주는 것이고;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 포장시스템에 사용되는 피니언의 단면구조를 보여주는 것이며;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 포장시스템에 사용되는 스토퍼 기어와 스토퍼 돌기의 작용상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1. 용기 포장시스템용 이송장치

10. 베드 11. 회전축

12. 스토퍼 기어 13. 스토퍼 돌기

20. 이송판 21. 협지홈

30. 고정브라켓 40. 피니언

41. 내부기어 41a. 래치

42. 외부기어 42a. 치

43. 베어링 50. 랙기어

60. 구동실린더 70. 캡핑모듈

본 발명은 용기 포장시스템용 이송장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 상호 이격하여 설치되고 이송방향이 상이한 컨베이어간에서 용기를 전달하는 이송장치로서, 이송되는 용기의 진행방향을 안정되게 선회시켜 전달하도록 구성된 용기 포장시스템용 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 용기의 포장은 소정의 충입물이 충진된 다음, 컨베이어를 통해 이송되는 과정에서 캡핑과 라벨링 및 수축 등이 가해지는 순으로 진행된다.

그런데, 상기 용기를 이송시키는 컨베이어를 연속적으로 일방향으로 진행하도록 설치할 경우에는, 공간 활용도가 상대적으로 낮기 때문에, 당분야에서는 일반적으로 복수의 컨베이어를 서로 직교되게 배설하여 공간 활용성이 향상되도록 하고 있다.

그런데, 이렇게 복수의 컨베이어들을 직교하여 배설함에 있어, 상기 컨베이어간에는 예컨대 제 1 컨베이어로부터 용기를 전달받아 제 2 컨베이어로 원활하게 전달하기 위한 이송장치가 요구된다. 따라서 종래부터 회전모터의 축에 이송판을 축설하여, 이 이송판이 회전하면서 제 1 컨베이어로부터 이송되어진 용기의 진행방향을 선회시켜 제 2 컨베이어로 전달하도록 구성된 이송장치가 이용되고 있다.

그런데 이러한 종래의 이송장치에서 이송판을 회전시키기 위한 구동원으로 사용된 회전모터는, 그 특성상 연속적인 고속회전상태에서는 강한 토크를 발휘하지만, 본 분야에서와 같이 회전과 정지가 반복적으로 이루어지는 분야에서는, 충분한 토크의 발휘가 어려워 사용이 그다지 바람직하지 않다.

또한 용기의 정밀한 이송구조를 구현함에 있어, 회전모터는 관성력에 때문에 전자 클러치와 같은 별도의 수단을 마련하지 아니하고는 회전각의 정밀제어가 어렵고, 또 이들 모두가 전기적 장치로 구성되어 있어, 빈번한 장치적 결함이나 오류가 발생되었다.

그리고, 종래에는 이와 같이 용기를 이송시키는 장치와 용기에 캡을 회전시켜 잠그는 캡핑장치가 이원화되게 이루어져, 작업 소요시간이 길고 장치의 제작에 따른 부대경비가 증대되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 용기 포장 시스템용의 이송장치에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 장치에 안정된 토크의 제공과 정밀한 용기의 이송이 구현되도록 한 구동원을 사용하여 개선된 형태의 용기 포장시스템용 이송장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제안하는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 용기 포장시스템용 이송장치는,

상호 이격하여 배치되며 상호 진행방향이 상이한 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어간에 설치되어, 상기 제 1 컨베이어에서 이송된 용기가 제 2 컨베이어로 전달 되는 임시 안착공간이 되는 베드와;

상기 베드상에 수직 설치된 회전축에 축설되며, 외주에 복수의 협지홈이 등간격으로 배설된 이송판과;

공압 또는 유압식의 구동실린더의 피스톤 로드와 결속되어, 피스톤 로드의 진출입에 따라 전진 또는 후퇴하는 랙기어; 및

상기 회전축의 단부에 결속되고 상기 랙기어와 치합되어 회전되는 피니언을 포함하여 구성되며;

상기 피니언에는 일방향 클러치 구조가 마련되어, 상기 랙기어의 전진에 의한 정회전시에는 회전축을 연동하여 회전시키지만, 원복을 위한 후진시에는 회전축상에서 공회전되어, 이송판이 설치된 회전축의 역회전이 방지되도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

한편 상기 구성에 있어서, 상기 회전축에 외주에 복수의 고정홈이 등간격으로 배설된 스토퍼 기어를 마련하고, 이 스토퍼 기어와 연접되게 스프링에 의해 탄지된 스토퍼 돌기를 마련하여, 스토퍼 돌기가 스토퍼 기어의 고정홈에 물리적으로 삽입 고정됨으로써, 회전축에 설치된 이송판의 회전각이 보정되도록 구성하면, 이송판의 회전오차를 보정할 수 있어 정밀한 용기의 이송이 가능하므로 바람직하다.

그리고 또한 바람직하게는, 상기 이송장치에 캡핑모듈을 일체화되게 마련하여, 용기의 이송과 캠핑이 일원화되게 이루어질 수 있도록 구성한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있 는 용기 포장시스템의 이송장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 용기 포장시스템용 이송장치의 외형구성을 보여주는 것이고, 도 2는 피니언의 단면구조를 보여주는 것이고, 도 3은 스토퍼 기어와 스토퍼 돌기의 작용상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

본 실시예에 따른 용기 포장시스템용 이송장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 진행방향이 상호 직교하도록 설치된 제 1 컨베이어(110)와 제 2 컨베이어(120)간에 설치되어, 제 1 컨베이어(110)에 의해 이송되어진 용기(200)를 순차적으로 제 2 컨베이어(120)쪽으로 전달하여 공급하는 역할을 수행하도록 구성된 장치로, 기본적으로 베드(10)에 축설된 이송판(20)이 일방향으로 회전하면서 제 1 컨베이어(110)에서 배출된 용기(200)를 상기 이송판(20)에 형성된 협지홈(21)을 통해 순차적으로 협지하여 진행방향을 선회시킴으로써, 이를 제 2 컨베이어(120)로 이송하도록 구성되어 있다.

바람직한 실시예를 보여주는 도면을 보아, 상기 베드(10)에는 수직으로 회전축(11)이 마련되어 있으며, 이 회전축(11)에는 외주에 복수의 협지홈(21)이 등간격으로 배설된 이송판(20)이 축설되어 있다.

그리고 이렇게 이송판(20)이 설치된 회전축(11)은, 상부에 설치된 랙기어(50)와 피니언(40)의 치합구조를 통해 구동실린더(60)로부터 제공된 구동력을 인가받아 회전되도록 구성된다.

여기서 본 실시예에 따르면, 상기 회전축(11)이 관통된 고정브라켓(30)을 베드(10)와 평행하게 이격 설치하고, 상기 고정브라켓(30)에 관통된 회전축(11)의 단 부에 피니언(40)을 설치하는 한편, 구동실린더(60)의 피스톤 로드(61)와 결속된 랙기어(50)를 피니언(40)과 치합되게 배설하고 있다.

이러한 구성에 의해, 구동실린더(60)의 피스톤 로드(61)가 소정 행정거리를 전진하게 되면, 랙기어(50)와 피니언(40) 구조에 의해 연결된 회전축(11)은 소정각 회전된다.

그리하여 제 1 컨베이어(110)에서 배출되어 이송판(20)의 협지홈(21)에 삽입된 용기(200)들은, 이송판(20)의 회전에 의해 진행방향을 선회하여 상기 제 1 컨베이어(110)와 직교방향으로 설치된 제 2 컨베이어(120)로 순차 이송된다.

그런데, 본 발명에서 구동원으로 사용되는 상기 구동실린더(60)는 회전모터와 달리 정형화된 행정거리를 가지고 있는 관계로, 피스톤 로드(61)가 일방향으로 전진한 다음, 원복을 위해 다시 후퇴하여야 하는데, 원복을 위해 상기 구동실린더(60)의 피스톤 로드(61)가 후퇴하게 되면, 랙기어(50)와 피니언(40) 구조로 연결된 회전축(11) 및 이 회전축(11)에 설치된 이송판(20)은 역회전하게 되므로, 용기(200)의 연속적인 이송이 어렵게 된다.

이러한 문제를 해결하고자 본 발명에서는, 상기 피니언(40)에 일방향 클러치 구조를 마련하고 있다. 여기서 상기 일방향 클러치 구조는, 통상 자전거의 종동 스프라킷에 채택되어, 구동 스트라킷의 동력을 일방향으로만 전달하는 용도로 사용되는 구조이다.

본 실시예에 따르면, 도 2에서 보는 바와 같이 외주에 래치(41a)를 구비한 내부부재(41)와, 외주에 치(42a)가 마련된 외부부재(42)간에 베어링(43)이 설치된 일방향 클러치 구조의 피니언(40)을 채택하고 있다.

이러한 일방향 클러치 구조가 채택된 피니언(40)은, 랙기어(50)와 치합된 외부기어(42)가 정방향으로 회전하게 되면 내부기어(41a)는 베어링(43)과 래치(41a)간의 간섭에 의해 함께 회전하지만, 랙기어(50)와 치합된 외부기어(42)가 역방향으로 회전되면 베어링(43)과 래치(41a)의 간섭이 발생되지 아니하여, 내부기어(41)는 외부기어(42)와 비연동하게 된다.

따라서, 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 전진시에는 랙기어(50)와 피니언(40)을 통해 회전축(11)에 동력전달이 이루어지지만, 구동실린더(60)의 피스톤 로드(61)의 후퇴시에는 피니언(40)은 회전축(11)에서 공회전하게 되어서, 회전축(11)에의 동력 전달이 이루어지지 않게 되는 것이다. 그리하여, 상기 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 후퇴에 의해 이송판(20)이 역회전되어, 용기(200)의 연속적인 이송이 수행되지 못하는 문제점이 해결될 수 있다.

한편 본 발명에 따른 용기 포장시스템용 이송장치(1)에서 구동원으로 사용되는 구동실린더(60)는, 종래 이송장치에서 구동원으로 사용되던 정역모터보다는 정밀한 행정의 제어가 가능하다. 그러나 구동실린더(60)에 택일적으로 충입되는 공기 또는 유체는 온도에 따라 팽창 및 수축되므로 부피의 편차가 발생되며, 이 편차에 의해 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 진행오차가 발생될 수 있다.

이렇게 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 진행오차가 발생되면, 이송판(20)은 정형화된 회전각을 얻기 어렵게 되어서, 용기(200)의 정밀한 이송이 이루어지기가 어려울 수도 있다.

이를 해결하고자, 본 실시예에서는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 회전축(11)상에 외주에 복수의 위치홈(12a)이 등간격으로 배설된 스토퍼 기어(12)를 설치하고, 이 스토퍼 기어(12)와 연접되게 스프링(13a)에 의해 스토퍼 기어(12)쪽을 향해 탄지된 스토퍼 돌기(13)를 마련하고 있다.

이러한 구성에 의하여, 도 3의 (가)에서 보는 바와 같이 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 진행오차가 발생되어 회전축(11) 및 이송판(20)의 회전오차가 발생되더라도, 도 3의 (나)에서 보는 바와 같이 스토퍼 돌기(13)가 인접한 스토퍼 기어(12)의 위치홈(12a)에 진입하여 안착되면서 회전축(11)을 소정각 이송시킴으로써, 회전축(11) 및 이송판(20)의 회전오차를 물리적으로 보정하게 된다. 따라서, 구동실린더(60) 피스톤 로드(61)의 진행오차에 의해, 용기의 정밀한 이송이 저해되는 문제점이 해결될 수 있다.

한편 본 실시예에 따르면 상술한 이송장치(1)의 구성에, 베드(10)에 안착된 용기(200)의 캡(210)을 일방향으로 회전시켜 닫는 캡핑모듈(70)을 더 구비하여, 이송과 캐핑이 동시에 이루어지도록 구성되어 있다.

본 실시예에 따른 캡핑모듈(70)은, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 고정 브라켓(30)의 하부에 수직방향으로 설치된 승강 실린더(71)의 피스톤 로드(71a)의 진퇴작용에 의해 승강되는 승강브라켓(72)과, 이 승강브라켓(72)에 설치된 회동모터(73), 및 상기 회동모터(73)의 출력축(73a)에 회동구조로 설치된 밀착판(74)을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 승강실린더(71)는, 피스톤 로드(71a)를 반복적으로 진퇴시켜 회 동모터(73)가 설치된 승강브라켓(72)의 위상을 조절하는 구실을 수행한다. 그리고 상기 회동모터(73)는 용기(200)의 캡(210)의 상부에 밀착시킨 밀착판(74)을 일방향으로 회전시키는 역할을 수행한다.

이러한 캡핑모듈(70)에 의해, 이송과정중에 베드(10)에 안치된 용기(200)의 캡(210)은 일방향으로 회전되어 잠기게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 용기 포장시스템용 이송장치는, 구동원으로서 구동실린더를 채택하고 있는 관계로, 정밀하고 안정된 토크의 발휘가 가능한 이점을 가지게 된다.

특히 구동실린더를 채택한 이송구조를 구현함에 있어, 피니언에 일방향 클러치 구조가 마련되어 연속적인 용기의 이송이 가능하고, 또 스토퍼 기어와 스토퍼 돌기의 상호 작용에 의해 이송판의 회전오차를 보정할 수 있어, 정밀한 용기의 이송이 구현이 가능하다.

또한 이송장치에 캠핑모듈을 마련함으로써, 용기의 이송과 캠핑이 동시에 이루어져, 작업시간의 단축과 장치의 제작에 따른 부대경비가 절감되는 이점을 가질 수 있다.

Claims (4)

1. 상호 이격하여 배치되며 상호 진행방향이 상이한 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어간에 설치되어, 상기 제 1 컨베이어에서 이송된 용기가 제 2 컨베이어로 전달되는 임시 안착공간이 되는 베드와;

   상기 베드상에 수직 설치된 회전축에 축설되며, 외주에 복수의 협지홈이 등간격으로 배설된 이송판과;

   공압 또는 유압식의 구동실린더의 피스톤 로드와 결속되어, 피스톤 로드의 진출입에 따라 전진 또는 후퇴하는 랙기어; 및

   상기 회전축의 단부에 결속되고 상기 랙기어와 치합되어 회전되는 피니언을 포함하여 구성되며;

   상기 피니언에는 일방향 클러치 구조가 마련되어, 상기 랙기어의 전진에 의한 정회전시에는 회전축을 연동하여 회전시키지만, 원복을 위한 후진시에는 회전축상에서 공회전되어, 이송판이 설치된 회전축의 역회전이 방지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 용기 포장시스템용 이송장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 일방향 클러치 구조가 마련된 피니언은, 외주에 래치가 마련된 내부부재와, 외주에 치가 마련된 외부부재간에 베어링이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 포장시스템용 이송장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 회전축에 외주에 복수의 고정홈이 등간격으로 배설된 스토퍼 기어를 마련하고, 이 스토퍼 기어와 연접되게 스프링에 의해 탄지된 스토퍼 돌기를 마련하여, 스토퍼 돌기가 스토퍼 기어의 고정홈에 물리적으로 삽입 고정됨으로써, 회전축에 설치된 이송판의 회전각이 보정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 용기 포장시스템용 이송장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 베드의 상부에 이격되게 설치된 고정브라켓의 하부에 수직 설치되며, 승강 실린더 피스톤 로드의 진퇴작용에 의해 위상이 조절되는 승강브라켓,

   상기 승강브라켓에 설치되는 회동모터, 및

   상기 회동모터의 출력축 하단에 설치되는 밀착판을 포함하여 구성된 캡핑모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 용기 포장시스템용 이송장치.

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