KR100904704B1 - 피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및방법 - Google Patents

Abstract

플라스틱 성형 용기 등의 피이송물을 이송시키는 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법이 제공된다.

상기 피이송물 이송장치는, 피이송물의 이송 경로에 맞추어 이동 가능하게 제공된 이동부재;와, 상기 이동부재의 상부에 서로 대향하는 위치에 피이송물을 홀딩하도록 배치된 피이송물 홀더유닛;및, 상기 이동부재 상측으로 홀더유닛의 일측에 서로 대향하는 위치에 연계되되 피이송물을 홀딩한 상태에서 회전 가능하게 구성한 피이송물 회전형 홀더유닛;을 포함하고, 상기 피이송물 회전형 홀더유닛은, 상기 이동부재상에 구비되는 상기 홀더유닛에 구비된 홀더아암의 일측에 연계된 회전 구동수단 및, 상기 회전 구동수단에 연계되어 상기 홀더유닛과 동일선상에서 피이송물을 홀딩하면서 회전토록 제공된 회전형 홀더아암을 포함하여 구성되어 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 성형용기 특히, 주입구를 갖는 플라스틱 용기 제조시, 용기 주입구를 상방 또는 하방으로 원하는 방향으로 회전시키면서 이송시킬 수 있어, 성형용기 생산 자동화를 통하여 생산성을 향상시키고, 비용도 절감하도록 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

성형용기, 플라스틱 용기, 이송장치, 성형용기 제조장치

Description

피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법{TRANSFER DEVICE, AND APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING MOLDED CONTAINER USING THE SAME}

본 발명은 플라스틱 용기와 같은 피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 성형용기 특히, 주입구를 갖는 플라스틱 용기 제조시, 용기 주입구를 상방 또는 하방으로 원하는 방향으로 회전시키면서 이송시킬 수 있어, 성형용기 생산 자동화를 통하여 궁극적으로 제조 생산성을 향상시키고, 비용도 절감하도록 한 피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

플라스틱 용기와 같은 성형 용기는 수지 원료의 압출(押出, extruding)을 통하여 공급되는 용융 예비 성형물인 패리슨(parison)을 팽창시키면서 금형에서 성형시키어 용기 특히, 주입구를 갖는 플라스틱 용기를 생산한다.

이와 같은 성형용기는 주로 오일이나 액체를 저장하는 원통, 사각통 형태로 성형 생산되고, 통상 마개로 개폐되는 주입구를 구비한다.

예컨대, 도 1 및 도 2에서는 플라스틱 용기와 같은 성형용기를 성형 제조하 는 알려진 성형기(200)를 도시하고 있다.

이때, 도 1에서는 용기 주입구가 상방 위치되는 상태로 용기(100a)를 생산하는 성형기를 도시하고 있고, 도 2에서는 용기 주입구가 하방 위치되는 용기(100b)를 생산하는 성형기를 도시하고 있다.

따라서, 이하에서 이해를 돕기 위하여 도면부호 '100a'는 성형단계에서 용기 주입구가 상방 위치되는 성형용기를 나타내고, '100b'는 성형단계에서 용기 주입구가 하방 위치되는 성형용기를 나타낸다.

한편, 도 1 및 도 2에서 도시한 성형기(200)는 공통적으로, (수지)원료를 중공 형태로 압출하여 패리슨(parison)(110)을 공급하는 압출기(210), 패리슨 (110)을 성형하는 좌,우 금형(222)(224)으로 된 금형유닛(220)과, 상기 금형을 이송시키는 캐리어(230) 및, 성형된 용기의 스크랩을 처리하는 상,하부 펀칭(242)(244)으로 된 스크랩 처리유닛(240)을 포함하여 구성되어 있다.

다만, 도 1의 성형기(200)에서는 용기 주입구가 상방 위치한 상태로 생산이 이루어 지기 때문에, 금형유닛(220)에서 성형된 용기에 에어를 주입하는 블로잉 핀(252)을 구비한 캐리어(250)가 별도 구비된다.

또한, 도 2의 성형기(200)에서는 금형 캐리어(230)에 블로잉 핀(232)과 익스팬딩 핀(234)이 구비되어 있고, 용기 주입구가 하방 위치하는 성형용기(100b)를 금형 유닛에서 스크랩 처리유닛(240)으로 이송시키는 스크랩 홀더유닛(250')을 더 포함한다.

그런데, 이와 같은 알려진 성형기(200)를 통한 성형용기 제조시 다음과 같은 문제가 있었다.

예컨대, 도 1의 경우, 성형용기(100a) 즉, 플라스틱 용기의 주입구를 상방 위치되는 형태로 용기 성형 및 제조가 이루어 지기 때문에, 압출기(210)의 프레임(212)과 블로잉 핀(252)을 구비한 캐리어(250)의 간섭으로 금형유닛(220)의 이동 폭(스트로크)가 도 2의 성형기에 비하여 길고, 이에 따라 설비 크기가 늘어난다.

또한, 도 1의 성형기의 경우, 용기의 주입구를 통한 용기내로 에어를 주입하는 블로잉시 압출기(210)에는 용기 주입구의 성형을 정밀하게 하기 위한 실링커터(214)가 구비되어야 한다.

그리고, 캐리어(230)를 통하여 패리슨(110) 위치까지 이동한 금형유닛(220)의 좌,우 금형(222)(224)들이 닫힌(서로 압착된) 다음, 복귀하여 용기 주입구를 통하여 블로잉 핀(252)이 하강하면서 용기를 냉각시키기 때문에, 적어도 패리슨 위치에서 블로잉위치 까지는 금형 복귀가 냉각을 위하여 느리게 이동되고, 따라서 블로잉이 오래 수행되어야 한다.

또한, 도 1에서 요부도로 도시한 바와 같이, 좌우 금형이 닫힐 때(서로 압착시) 패리슨(100)의 상부가 금형에 먼저 접촉되면서 정밀한 성형이 이루어 져야 하는 용기 주입구 부분의 성형 불량이 쉽게 발생한다.

예를 들어, 도 1의 성형기는 도 2의 성형기와는 다르게 블로잉핀(232)과 익스팬딩 핀(234)이 설치될 공간(주입구가 상방이므로 블로잉핀의 상승이 불가능하여 패리슨 하부 공간을 활용할 수 없음)이 없어, 도 2와 같이, 캐리어(230)로 이동하는 블로잉 핀(232)과 익스팬딩 핀(234)을 이용 패리슨(110)을 팽창시키면서 도 1의 금형 초기간격 'H1'을 도 2의 'H2'로 좁이는 것이 어렵기 때문에, 용기 성형시 특히, 접합부분이 불량하게 되는 것이다.

다만, 도 1의 경우에는, 용기 주입구가 상방 위치되기 때문에, 금형 후 용기 검사나 이송 또는 포장 등의 마무리 공정을 도 2와 같이 주입구를 하방 위치한 성형용기(100b) 보다는 유리하다.

따라서, 도 1에 비하여, 도 2의 경우에는 용기(100b) 주입구가 하방 위치되기 때문에, 블로잉 핀이나 익스팬딩 핀을 캐리어에 일체화하고, 패리슨의 하부가 개구된 것을 감안할 때, 특히 패리슨 하부 공간을 활용할 수 있다는 점에서, 도 2의 성형기를 이용하는 경우 앞에서 설명한 도 1의 성형기 사용에 따른 문제들을 해소한다.

예컨대, 도 2의 경우, 패리슨(110)의 금형 작업시 캐리어에 일체로 된 블로잉 핀이 금형 초기 작동부터 신속하게 작동되어 그만큼 용기 냉각이 빠르게 구현되고, 특히 도 1과 같은 용기 접합부분이 터지는 문제가 제거된다.

특히, 도 1과 같이 별도의 상부 캐리어가 필요없고 패리슨 하부에서 캐리어가 이동하는 공간이 확보되어 전반적인 기기 크기가 축소된다.

그러나, 도 2의 경우에는 앞에서 설명한 바와 같이, 주입구가 하방 위치되기 때문에, 금형유닛(220)에서 스크랩 처리유닛(240)까지 용기 이송을 위한 스크랩 홀더유닛(250')이 필요하게 된다.

또한, 도 2의 경우 주입구가 하방 위치하는 성형용기(100b)는 실제 용기 검사(성형 불량이 쉽게 발생되는 용기 주입구나 손잡이 부분), 용기 운반이나 및 용 기 포장을 어렵게 하는 문제가 있다.

즉, 도 2와 같이 용기 주입구를 아래로 향한 상태로 용기 제조가 이루어 지면, 성형 완료된 용기를 작업자가 일일이 잡아서 용기를 회전시켜야 하는 번거로운 작업이 필요하게 된다.

따라서, 도 2의 성형기를 기본으로 하되, 주입구가 하방 위치되는 성형용기(100b)를 생산라인에서 자동으로 그 주입구가 상방 위치되는 성형용기(100a)로 회전 이송시키면, 성형용기의 완전 자동화 생산을 가능하게 하여, 도 1과 도 2의 이점을 모두 이용하는 것이 되기 때문에 바람직할 것이다.

이에 따라서, 본 발명의 출원인은 도 1의 성형기에서 발생되는 문제를 해소하는 도 2의 성형기에 사용하되, 주입구가 하방 위치되어 성형된 용기를 자동적으로 주입구가 상방 위치되도록 하여, 도 2의 성형기에서 발생되는 문제를 해소하도록 한 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제들을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 성형용기 특히, 주입구를 갖는 플라스틱 용기 제조시, 용기 주입구를 상방 또는 하방으로 원하는 방향으로 회전시키면서 이송시킬 수 있도록 함으로서, 성형용기 제조라인의 완전 자동화를 통한 제조 생산성을 향상시키도록 한 피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 피이송물의 이송 경로에 맞추어 이동 가능하게 제공된 이동부재;와, 상기 이동부재의 상부에 서로 대향하는 위치에 피이송물을 홀딩하도록 배치된 피이송물 홀더유닛; 및, 상기 이동부재 상측으로 홀더유닛의 일측에 서로 대향하는 위치에 연계되되 피이송물을 홀딩한 상태에서 회전 가능하게 구성한 피이송물 회전형 홀더유닛;을 포함하고,
상기 피이송물 회전형 홀더유닛은, 상기 이동부재상에 구비되는 상기 홀더유닛에 구비된 홀더아암의 일측에 연계된 회전 구동수단 및, 상기 회전 구동수단에 연계되어 상기 홀더유닛과 동일선상에서 피이송물을 홀딩하면서 회전토록 제공된 회전형 홀더아암을 포함하여 구성된 피이송물 이송장치를 제공한다.

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바람직하게는, 상기 피이송물은 성형기에서 금형으로 성형된 성형용기로 제공된다.

특히, 이와 같은 본 발명의 피이송물 이송장치는 성형기의 구성부품으로 포함되어 성형 용기를 생산하는 성형기 전용으로 사용되는 것이다.

그리고, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 원료를 고온에서 압출하여 패 리슨(parison)을 공급하는 패리슨 압출기;

상기 패리슨 압출기의 일측에 블로잉 핀과 익스팬딩 핀이 구비된 캐리어로서 이동 가능하게 제공된 금형유닛;

상기 캐리어 초기 위치로 성형이 완료된 성형용기를 홀딩하여 스크랩 처리유닛으로 이송시키는 스크랩 홀더유닛; 및,

상기 스크랩 홀더 유닛의 일측에 설치되어 용기를 회전시키면서 이송하는 상기 피이송물 이송장치;

를 포함하여 용기 자동화 생산을 가능토록 구성된 피이송물 이송장치를 이용한 성형용기 제조장치를 제공한다.

또한, 기술적인 또 다른 측면으로서 본 발명은, 패리슨을 공급하는 단계;

용기 주입구가 하방 위치되도록 금형에서 상기 패리슨을 성형 용기로 성형하는 단계; 및,

성형이 완료되고 주입구가 하방 위치되는 성형용기를 상기 이송장치를 이용하여 용기 주입구가 상방으로 위치하도록 용기를 회전시키면서 이송시키는 단계;

를 포함하여 구성된 피이송물 이송장치를 이용한 성형용기 제조방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명의 피이송물 이송장치와, 이를 이용한 성형용기 제조장치 및 방법에 의하면, 성형용기 특히, 주입구를 갖는 플라스틱 용기 제조시, 용기 주입구를 하방으로 한 상태에서 금형을 통한 성형을 수행한 후, 장치를 이용하여 플 라스틱 용기의 주입구가 상방으로 위치되도록 하면서 이송시키어 성형 제조공정의 자동화를 구현하도록 하는 우수한 효과를 제공하는 것입니다.

따라서, 용기 성형시 금형을 통한 안정적인 성형이 이루어지도록 하고, 성형용기의 냉각과 마무리 공정으로의 이송이 신속하게 수행되어, 제조 생산성을 향상시키는 것은 물론, 비용도 절감시키는 것을 가능하게 다른 우수한 효과를 제공하는 것입니다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에서는 본 발명의 피이송물 이송장치(1)가 사용되는 일 예로 앞에서 설명한 성형기(200)의 구성 일부로서 피이송물인 성형용기를 생산하는 성형기(200) 라인에 배치된 것을 도시하고 있다.

따라서, 이하에서는 본 발명의 피이송물 이송장치(1)를 이용하는 피이송물을 성형용기로 한정하여 '성형용기 이송장치'로 설명하고, 본 발명의 이송장치를 이용한 성형용기 제조장치와 방법은 다음에 도 3 및 도 13,14를 토대로 설명한다.

또한, 이하에서 앞에서 설명한 성형기(200)와 관련 유닛들은 200단위의 도면부호로 설명하고, 성형용기 중 주입구가 상방 위치하는 용기를 '100a' , 주입구가 상방 위치하는 용기를 '100b'로 구분하여 설명한다.

다만, 이와 같은 본 발명의 성형용기 이송장치가 반드시 성형기나 성형용기 생산에 국한되어 사용되는 것이 아님은 물론이다.

예컨대, 중량이 크지 않고 부피를 갖는 피이송물이면 본 발명의 이송장치(1)에 적용하는 데에는 아무런 문제가 없을 것이다.

다음, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)는, 성형기(200)에서 금형유닛(220)의 일측으로 스크랩 처리유닛(240)에서 스크랩 이 처리된 성형용기 이송경로에 맞추어 배치된다.

또한, 도 3에서 본 발명 이송장치(1)의 상측에는 다음에 상세하게 설명하듯이, 주입구가 하방 위치된 용기(100b)를 이송장치로 회전시킨 주입구가 상방 위치되는 성형용기(100a)의 주입구를 통하여 용기내에 에어 냉각시키는 용기 냉각유닛(260)이 더 배치될 수 있다.

그리고, 상기 용기 냉각유닛(260)은 유닛의 몸체에 구비되는 실린더(262)로서 승강되는 승강판에 구비되어 용기 주입구를 통하여 블로잉하는 블로잉 노즐(264)들을 포함한다.

한편, 이와 같은 용기 냉각유닛(260)은 본 발명의 성형용기 이송장치(1)가 용기를 회전시키면서 이송시키는 것을 구현하기 때문에, 사용 가능한 것이다.

따라서, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)는 압출기(210)를 통한 패리슨 공급에서부터 금형유닛을 통한 용기 성형과 스크랩 처리 유닛을 통한 스크립 제거 및, 주입구 위치를 변경하는 용기의 회전과 이송의 일련의 성형용기 제조단계를 자동화하는 것을 가능하게 한다.

한편, 이와 같은 본 발명의 성형용기 이송장치는 도 4 내지 도 12에서 상세하게 도시하고 있다.

먼저, 4 및 도 5에서는 본 발명에 따른 성형용기 이송장치(1)의 전체 구성을 사시도 및 측면도로 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)는, 크게 피이송물인 성형용기의 이송 경로에 맞추어 이동 가능하게 제공된 이동부재(20) 및, 상기 이동부재(20)의 상부에 서로 대향하는 위치에 피이송물을 홀딩하도록 배치된 피이송물(성형용기) 홀더유닛(40) 및 상기 이동부재(20)의 상측으로 상기 홀더유닛(40)의 일측에 서로 대향하는 위치에 연계되되 상기 피이송물인 성형용기를 홀딩한 상태에서 회전 이송하는 피이송물 회전형 홀더유닛(60) 중 어느 하나 또는 이들 모두를 포함하여 구성되어 있다.

다만, 이하에서는 상기 홀더유닛(40)과 회전형 홀더유닛(60)을 모두 구비한 본 발명의 이송장치(1)를 토대로 설명한다.

따라서, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)에서 홀더유닛(40)은 성형용기(100a)(100b)를 이송시키는 역할을 하고, 상기 회전형 홀더유닛(60)은 스크랩 처리유닛(240)(도 3 참조)에서 스크랩이 제거된 주입구가 하방 위치되는 성형용기(100b)를 회전시키어 최종적으로는 주입구가 상방 위치되는 성형용기(100a)를 추출하는 것을 가능하게 하는 역할을 한다.

즉, 본 발명의 이송장치에서 회전형 홀더유닛(60)은 성형 단계에서는 도 2와 같은 여러 유리한 이점을 제공하도록 주입구가 하방으로 위치되는 성형용기(100b)로 성형단계를 거치도록 하되, 이후에는 용기 검사, 이송 및 포장 등을 용이하게 하고, 추가 냉각을 가능하게 하도록 용기를 회전시키는 주요한 역할을 하는 것이다.

다음, 도 4 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)에서, 상기 이동부재(20)는 성형용기 이동 경로 상에 배치된 베이스 플레이트(10)의 상부에 연계된 이동수단(30)을 통하여 수평 이동토록 제공되는 수평 이동플레이트로 구성된다.

이때, 상기 베이스 플레이트(10)는, 도 3과 같이 성형기(200)의 설비 프레임의 일측에 높이가 조정되어 배치되는데, 예를 들어 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 성형기 설비 프레임에 수평이 조정되어 고정되는 하부 베이스 플레이트(10b)의 사방에 수직 고정된 지지봉(10b)들의 상부에 고정되어 있다.

한편, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 수평 이동부재(20)인 이동플레이트를 이동시키는 이동수단(30)은, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부 양측에 설치되는 엘엠(LM) 가이드와 같은 레일부재(32)와, 상기 레일부재(32)를 따라 이동토록 안착되되 상기 수평 이동플레이트의 저부에 고정되는 엘엠(LM) 블록과 같은 이동블록(34) 및, 상기 수평 이동부재(20)와 연계되면서 상기 베이스 플레이트의 상측에 배치되는 로드레스(rodless) 실린더(36)를 포함하여 구성된다.

따라서, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 알려진 로드레스 실린더(36)가 작동되면, 이와 연결된 수평 이동부재(20)인 수평 이동플레이트는 그 이동 레벨이 조정된 상태로 성형용기 이동경로 즉, 성형기(200)에서 캐리어(230)로 이동하는 금형유닛(220)과 스크랩 처리유닛(240)의 성형용기 이동경로에 대응하여 베이스 플레이트의 길이 만큼 레일부재를 따라 이동한다.

이때, 도 6에서는 로드레스 실린더(36)의 설치 구조를 더 상세하게 도시하고 있는데, 베이스 플레이트(10)의 양측에 설치되는 수직한 고정대(14)(도4 참조)사이에 로드레스 실린더(36)의 몸체(36a)가 이동 가능하게 조립되는 여러 개의 이동아암(36c)이 고정되고, 상기 실린더몸체(36a)와 연결된 연결블록(36b)은 수평 이동플레이트의 중앙에 형성된 안착부(20a)에 삽입 고정되어 있다.

따라서, 로드레스 실린더의 몸체가 이동아암을 따라 이동할 때, 수평 이동플레이트의 저부 양측 이동블록(34)은 레일부재(32)를 따라 이동하고, 이에 따라 수평 이동부재(20)의 왕복 이동이 구현된다.

다음, 도 4, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 본 발명의 성형용기 이송장치(1)는, 상기 수평 이동부재(20)의 상측으로 피이송물인 성형용기 예컨대, 회전되어 주입구가 상방 위치하는 성형용기(100a)의 상승을 가능하게 하는 성형용기 승강수단(80)을 더 포함한다.

한편, 이와 같은 성형용기 승강수단(80)은, 상기 베이스 플레이트(10)의 양측에 배치되는 수직 구동실린더(82) 및, 상기 수직 구동실린더(82)가 양단부에 연결되되 상기 수평 이동부재(20)의 상부에서 적어도 베이스 플레이트(10)의 길이 만큼 길게 신장 배치되어 성형용기를 상승시키는 성형용기 승강대(84)를 포함한다.

그리고, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 성형용기 승강대(84)는 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 고정 배치된 성형용기 안착판(12)의 개구부(12a)(실제로는 2개의 안착판이 고정대(14)사이에 배치됨)의 내측에 배치되어 있다.

또한, 상기 베이스플레이트(10)의 양측에서 상기 안착판(12)을 고정하는 고정대(14)에는 지지판(15)이 고정되고, 상기 지지판(15)상에는 가이드판(16)이 설치된다.

그리고, 상기 가이드판(16)을 통하여 수평 구동실린더(82)의 로드(82a)가 상기 승강대(84)에 연결되고, 이때 상기 지지판(15)에 구비된 가이드봉(86)은 상기 가이드판(16)의 구멍(미부호)에 삽입되어 있다.

따라서, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 피이송물(성형용기) 홀더유닛(40)과 회전형 홀더유닛(60)의 홀더아암(46)(64)들로서 홀딩된 성형용기(100a)는 순차적으로 회전되면서, 도 14와 같이 장치의 용기 배출위치(이송컨베이어의 V)까지 이송되고, 따라서 용기들은 베이스 플레이트 상측에 고정 배치된 안착판(12)의 상부에 순차적으로 놓이게 된다.

이때, 안착판(12)에 안착된 성형용기(100a)는 수직 구동실린더(82)의 작동에 따라 일체로 상승되는 승강대(84)로서 도 5 및 도 7에서 'h'만큼 위로 상승되고, 이 상태에서 홀더유닛들의 홀더아암들로서 용기가 홀딩된 상태에서 승강대(84)가 수직 구동실린더(82)의 작동으로 하강하면, 성형용기의 하면과 안착판(12)과는 'h' 만큼의 간격이 형성된다.

따라서, 홀더유닛들에 홀딩된 성형용기들은 수평 이동부재가 높이 가변없이 수평 이동하여도 안착판(12)과는 이격되어 있어, 성형용기가 안착판과 마찰되면서 이송되지 않게 한다.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 승강대(84)의 상부에는 상기 안착판에 안착된 성형용기를 받치는 승강대 보다는 면적이 넓어진 성형용기 받침판(84a)이 더 구비되어 있다.

이와 같은 받침판(84a)은 성형용기를 더 안정적으로 받치게 할 것이다.

다음, 실질적으로 본 발명의 성형용기 이송장치(1)에서 성형용기들을 회전 및 이송시키는 홀더유닛(40)(60)들에 대하여 살펴본다.

이와 같은 홀더유닛(40)(60)들은 도 4,5 및 도 8,9에서 상세하게 도시하고 있다.

먼저, 본 발명의 이송장치에서 상기 성형용기 홀더유닛(40)은, 상기 수평 이동부재(20)인 이동플레이트의 상부 양측에 고정된 수직대(42)에 설치된 고정대(49)와, 상기 고정대의 후방에 수평 설치된 하나 이상의 수평 구동실린더(44) 및, 상기 수평 구동실린더(44)의 전방에 연결되어 피이송물인 성형용기를 홀딩하는 홀더아암(46)을 포함하여 구성된다.

이때, 도 4와 도 8과 같이, 상기 홀더아암(46)에는 성형용기의 크기에 맞추어 오목하게 가공된 성형용기 밀착홈부(46a)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 수평 이동부재의 이동시 같이 이동하는 수직대(42)에 고정된 고정대(49)의 양측에 연결된 수평 구동실린더(44)가 전진 및 후진하면, 도 8과 같이 양측 홀더아암(46)의 밀착홈부(46a)사이에서 성형용기(100a)가 홀딩되어 이송된 다.

또한, 도 4 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 홀더아암(46)의 후면에는 상기 수평 구동실린더(44)의 로드가 연결되는 고정판(48)이 고정되고, 상기 고정대(48)의 후면에는 상기 고정대(49)를 관통 지지되는 가이드봉(50)이 설치된다.

따라서, 상기 수평 구동실린더(44)의 전진 또는 후진시 상기 가이드봉(50)은 고정대를 관통하면서 지지되어 결국, 상기 홀더아암(46)의 용기 홀딩시 그 이동을 안정적으로 유지하게 한다.

다음, 도 4,5 및 도 8,9에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 피이송물(성형용기) 이송장치(1)에서, 주입구가 하방 위치되는 성형용기(100b)를 그 반대 방향으로 회전시키어 성형기에서 배출되는 위치(도 14의 'V')에서는 주입구가 상방 위치되는 성형용기(100a)로의 회전을 가능하게 하는 상기 회전형 홀더유닛(60)은, 상기 수평 이동부재(20)상에 구비되는 상기 홀더유닛(40)의 일측에 연계된 회전 구동수단(62) 및, 상기 회전 구동수단(62)에 연계되어 상기 홀더유닛(40)과 동일선상에서 성형용기를 홀딩하면서 회전 가능하게 제공된 회전 홀더아암(64)을 포함하여 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 회전형 홀더유닛(60)은 앞에서 설명한 홀더유닛(40)과는 다르게 성형용기를 홀딩한 상태에서 별도로 구비한 회전 구동수단(62)을 통하여 성형용기의 회전을 가능하게 한 것에 그 특징이 있는 것이다.

이때, 도 4 를 토대로 도 8 내지 도 10에서는 상기 회전 구동수단(62)을 도시하고 있는데, 상기 홀더유닛(40)에 구비된 홀더아암(46)의 일측에 연결된 기어블 록(66)과, 상기 기어블록(66)에 설치된 로터리 액츄에이터(68) 및, 상기 로터리 액츄에이터와 연계되면서 기어블록(66)에 서로 단속토록 배치된 복수의 기어들 중 어느 하나에 구비되고 상기 회전 홀더아암(64)이 연결되는 회동축 (72)을 포함하여 구성되어 있다.

따라서, 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 액츄에이터(68)가 구동되면 이에 연계된 상기 기어블록(66)에 설치된 복수의 기어들이 회전하고, 결국 복수의 기어들 중 어느 하나 즉, 마지막 기어에 구비된 회전축(72)은 미리 조정된 회전 각도만큼 회전하고, 결국 상기 회동축(72)이 연결된 회전판(71)에 고정되는 2중 구조의 회전형 홀더아암(64)은 상기 수직대(42)의 수평 구동실린더(44)의 작동시 성형용기를 홀딩한 상태에서 회전된다.

이에 따라서, 도 10 및 도 13과 같이, 주입구가 하방 위치된 성형용기(100b)는 회전형 홀더유닛(60)의 홀더아암(64)에 홀딩된 상태에서 회전하여 주입구가 상방 위치되는 성형용기(100a)로 위치 조정되게 된다.

이때, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 기어블록(66)은 홀더유닛(40)의 홀더아암(64)의 단부에 볼트로서 고정되어 있고, 따라서 수직대의 수평 구동실린더(44)가 전진하면 홀더유닛(40)의 홀더아암(46)과 회전형 홀더유닛(60)의 회전 구동수단(62)과 회동축(72)에 연결되는 회전형 홀더아암(64)이 일체로 전진하여 성형용기를 홀딩 이동시킨다.

따라서, 본 발명의 홀더유닛 아암들을 이용하면 최대 3개의 용기를 이송하고, 하나의 용기를 회전시킬 수 있다.

물론, 용기의 홀딩 수와 회전수를 조정하기 위하여는 홀더아암의 길이를 조정하면 된다.

이때, 상기 회전 이동수단(62)의 상기 로터리 액츄에이터(68)는 도 10 및 도 11에서 도시한 바와 같이, 로터리 액츄에이터에 공급되는 에어로서 상하 구동되는 랙(68a)과 이에 단속되는 피니언기어(68b)를 포함한다.

또한, 상기 기어블록(66)에 배치되는 기어들은, 상기 기어블록에 순차로 회전 가능하게 조립되되 상기 액츄에이터 피니언기어(68b)의 구동축(69)에 고정되면서 기어블록 일측에 배치되는 구동기어(70a), 상기 구동기어와 맞물린 상태로 상기 기어블록에 배치되는 하나 이상의 종동기어(70b)(70c) 및, 상기 마지막 종동기어와 맞물리도록 상기 기어블록에 배치되는 회동기어(70d)를 포함한다.

그리고, 상기 회동기어(70d)에는 앞에서 설명한 바와 같이, 회전형 홀더아암(64)이 연결되는 상기 회동축(72)이 구비된다.

따라서, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 로터리 액츄에이터의 랙이 작동하여 피니언기어와 함께 구동축(69)이 회전하면, 구동기어(70a)가 회전하면서 서로 맞물려 단속되는 종동기어(70b)(70c)들이 회전하고, 최종적으로 회동기어와 회동축이 일체로 회전하면서 회전형 홀더아암(46)의 회전이 구현된다.

이때, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 홀더아암에는 용기 밀착홈부 (46a)가 형성되어 있다.

한편, 도 4 및 도 8,10에서 도시한 바와 같이, 구동기어의 회전축(69)와 회동축(72)이 연결되는 회동기어는 키조립되어 회전력이 축과 기어에 그대로 전달되 게 되고, 종동기어(70b)(70c)들은 기어블록의 오목한 홈 부분에 핀으로 공회전 가능하게 조립될 수 있다.

다음, 도 11에서는 회전형 홀더아암의 회전 중심을 C1에서 C2로 조정 가능하게 한 회전 구동수단의 변형예(62')를 도시하고 있다.

예컨대, 상기 회동기어는 복수(70d)(70e)로 구성되되, 상기 기어블록(66)내에서 유동 가능하게 회전축(72')이 연결되고, 상기 회전축(72')에 상기 회전형 홀더아암(46)이 연결되도록 구성한 것이다.

따라서, 도 11에서 도시한 바와 같이, 회전 중심이 C1 에서 C2로 조정되고, 이에 따라 성형용기의 크기를 D2-D1=D*2 로 증대시키는 것을 가능하게 하기 때문에, 용기의 크기가 확대되어도 이에 대응하여 본 발명 장치를 가동시킬 수 있다.

이때, 도 11에서와 같이, 새로운 구동기어(70e)를 구비하는 회전축(72')은 상기 구동기어(70e)가 일측 기어(70d)와 맞물리지 않은 위치에 있다가 서로 맞물리는 위치로 조정되기 때문에, 기어블록(66)에서 더 돌출되어 있고, 회전축의 기어블록 이탈을 방지하기 위한 고정핀(72'a)이 삽입되는 구멍(72'b)이 형성되어 있다.

그리고, 홀더아암(46)이 볼트로서 분해 조립되는 회전판(71)은 상기 회전축(72')과 조립 가능하게 스크류(S) 조립되는 것이 필요하다.

한편, 도 12에서 도시한 바와 같이, 회전중심을 C1 에서 C2로 변경하는 경우에는, 홀더아암의 회전경로도 P1에서 P2로 더 확대되기 때문에, 이를 보상하기 위하여는 장공의 길이를 길게 하고 높이를 조정한 수직대(42')를 수평 이동부재(20)에 설치하는 것이 필요하다.

다음, 도 3 , 도 13 및 도 14에서는 알려진 도 2에 해당하는 성형기(200)와 지금까지 설명한 본 발명의 성형용기 이송장치(1)를 모두 포함하는 성형용기 제조장치를 도시하고 있다.

따라서, 본 발명의 성형용기 이송장치(1)와 성형기(200)를 이용한 성형용기 제조단계를 정리하면 다음과 같다.

궁극적으로 본 발명의 피이송물(성형용기) 이송장치(1)를 이용한 성형용기 제조단계는, 압출기(210)로서 용융예비 성형물인 패리슨(parison)(110)을 공급하는 단계와, 용기 주입구가 하방 위치되는 상태로 금형유닛(220)의 좌우 금형(222)(224)를 통하여 공급된 패리슨(110)을 성형용기(100b)로 성형하는 단계 및, 성형이 완료되고 주입구가 하방 위치되는 성형용기(100b)를 앞에서 설명한 성형용기 이송장치(1)를 이용하여 용기 주입구가 상방으로 위치하는 성형용기(100a)로 회전시키면서 최종적으로 도 14과 같이 용기 배출위치인 컨베이어(V)까지 이송시키는 단계로 이루어 질 수 있다.

따라서, 본 발명의 성형용기 제조단계에서는, 도 2와 같이, 주입구 위치를 상방으로 한 성형용기(100b)로 성형시키어 도 1과 같이 주입구를 상방으로 하여 용기 성형시 발생되는 문제점을 해소시킨다.

그 다음. 스크랩 처리유닛(240)에서 스크랩을 처리한 후에는 제품 후처리 의 여러 편의성을 도모하도록 이송장치로서 용기를 회전시키어 용기 주입구가 상방 위치하도록 배출함으로써, 도 1과는 다르게 도 2와 같이 성형기 크기를 줄이면서, 용기 성형과 이송 배출까지의 일련의 용기 제조 공정을 자동화로 이루어 지게 한다.

즉, 도 3, 도 13 및 도 14를 참고로 하면, 성형기(200)의 캐리어(230)가 압축기(210)의 공급 패리슨(110)의 직하부로 이동하면, 캐리어의 블로잉 핀(232)과 익스팬딩 핀(234)이 패리슨을 팽팽하게 당기고(도 2 참조), 금형유닛(220)의 좌우 금형(222)(224)(도 2 참조)이 압착되면 블로잉 핀(232)은 하방 위치하는 용기(100b)의 주입구와 맞추어진 상태에서 블로잉을 시작 패리슨을 최대한 팽창시키면서 성형이 정밀하게 이루어지도록 하고 블로잉을 통한 용기 냉각을 수행한다.

다음, 캐리어(230)가 초기 위치 즉, 스크랩 홀더유닛(250')의 직하부로 복귀하여 금형유닛의 금형들이 열리면, 스크랩 홀더유닛(250')이 하강하여 용기스크랩을 홀딩하여 주입구가 하방 위치된 용기(100b)를 스크랩 처리유닛(240)으로 이송하면, 용기 상,하측 스크랩이 제거된다.

이때, 도 13과 같이 이송장치(1)의 수평 이동부재(20)가 이동하여 좌측의 회전형 홀더유닛(60)의 홀더아암(64)이 최초 용기를 홀딩하여 그 주입구가 상방 위치하도록 회전시킨다.

다음, 도 14와 같이 차기 용기들이 순차로 회전형 홀더아암(64)과 고정형의 홀더아암(46)에 홀딩되면 최종적으로 도 14의 컨베이어 벨트(V)에서 자동 배출되게 된다.

따라서, 성형기(200)에서는 계속적으로 용기를 성형하면, 이송장치는 계속해서 용기를 회전 및 이송 배출토록 하여, 용기는 작업자의 수작업 없이 자동화 공정으로 제조되는 것이 가능한 것이다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 용기 주입구가 상방 위치되는 상태로 생산이 이루어지는 알려진 성형기를 도시한 구성도

도 2는 용기 주입구가 하방 위치되는 상태로 생산이 이루어지는 알려진 성형기를 도시한 구성도

도 3은 본 발명에 따른 피이송물 이송장치와 도 2의 성형기를 포함하는 성형용기 제조라인을 도시한 전체 구성도

도 4는 도 3의 본 발명 피이송물 이송장치를 도시한 사시도

도 5는 도 4의 본 발명 이송장치를 도시한 정면도

도 6는 본 발명 이송장치를 도시한 부분 정면도

도 7은 본 발명 이송장치의 승강수단을 도시한 작동상태도

도 8은 본 발명 이송장치의 홀더유닛들을 도시한 평면도

도 9는 도 8의 정면도

도 10은 본 발명 이송장치의 회전형 홀더아암과 그 회전 구동수단을 도시한 작동 상태도

도 11은 도 10의 회전 구동수단의 변형예를 도시한 평면 구성도

도 12는 도 11의 회전 구동수단의 이용시 수직대 변형상태를 도시한 개략도

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 피이송물 이송장치를 이용한 성형용기 제조장치와 제조단계를 구분하여 도시한 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 피이송물 이송장치 10.... 베이스 플레이트

20.... 이동부재 30.... 이동수단

32.... 레일부재 34.... 이동블록

36.... 로드레스 실린더 40.... 피이송물 홀더유닛

42.... 수직대 44.... 수평 구동실린더

46.... 피이송물 홀더아암 49.... 고정대

50.... 가이드봉 60.... 회전형 홀더유닛

62.... 회전 구동수단 64.... 회전형 홀더아암

66.... 기어블록 68.... 로터리 액츄에이터

69.... 구동축 70a - 70e.... 기어들

72,72'.... 회동축 80.... 피이송물 승강수단

82.... 수직 구동실린더 84.... 승강대(84);

100a,100b.... 성형용기 200.... 성형기

210.... 패리슨 압출기 220.... 금형유닛

240.... 스크랩 처리유닛 250'.... 스크랩 홀더유닛

260.... 용기 냉각유닛

Claims (18)

1. 피이송물의 이송 경로에 맞추어 이동 가능하게 제공된 이동부재(20);와, 상기 이동부재(20)의 상부에 서로 대향하는 위치에 피이송물을 홀딩하도록 배치된 피이송물 홀더유닛(40); 및, 상기 이동부재 상측으로 홀더유닛(40)의 일측에 서로 대향하는 위치에 연계되되 피이송물을 홀딩한 상태에서 회전 가능하게 구성한 피이송물 회전형 홀더유닛(60);을 포함하고

   상기 피이송물 회전형 홀더유닛(60)은, 상기 이동부재(20)상에 구비되는 상기 홀더유닛(40)에 구비된 홀더아암(46)의 일측에 연계된 회전 구동수단(62) 및, 상기 회전 구동수단(62)에 연계되어 상기 홀더유닛(40)과 동일선상에서 피이송물을 홀딩하면서 회전토록 제공된 회전형 홀더아암(64)을 포함하여 구성된 피이송물 이송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동부재(20)는 상기 피이송물의 이동 경로 상에 배치된 베이스 플레이트(10)의 상부에서 연계된 이동수단(30)을 통하여 수평 이동토록 제공되는 수평 이동플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 이동부재를 이동시키는 이동수단(30)은,

   상기 베이스 플레이트(10)에 구비되는 레일부재(32);

   상기 레일부재(32)를 따라 이동토록 안착되되 상기 수평 이동부재(20)의 저부에 고정되는 이동블록(34); 및,

   상기 수평 이동부재(20)와 연계되면서 상기 베이스 플레이트의 상측에 배치 되는 로드레스 실린더(36);

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 수평 이동부재(20)의 상측으로 피이송물이 안착되되 승강 가능하게 제공된 피이송물 승강수단(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 피이송물 승강수단(80)은,

   상기 수평 이동부재(20)가 이동 가능하게 설치되는 베이스 플레이트(10)의 양측에 배치되는 수직 구동실린더(82); 및,

   상기 수직 구동실린더(82)가 양단부에 연결되되 상기 수평 이동부재(20)의 상부에 신장 배치되어 피이송물을 상승시키는 피이송물 승강대(84);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 피이송물 승강대(84)는 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 고정 배치된 피이송물 안착판(12)의 개구부분(12a) 내측에 배치되고,

   상기 베이스플레이트(10)의 양측에서 상기 안착판(12)을 고정하는 고정대 (14)에는 상기 승강대(84)와 로드(82a)가 연결되는 상기 수직 구동실린더(82)가 고정되는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 승강대(84)의 상부에는 피이송물 받침판(84a)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 피이송물 홀더유닛(40)은, 상기 이동부재(20)의 상부 양측에 고정된 수직대(42)에 설치된 고정대(49); 및, 상기 고정대의 후방에 수평 설치된 하나 이상의 수평 구동실린더(44);를 포함하고, 상기 홀더아암(46)은, 상기 수평 구동실린더(44)의 전방에 연결되어 피이송물을 홀딩토록 구성된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 홀더아암(46)의 후면에는 상기 수평 구동실린더의 로드가 연결되는 고정판(48)이 고정되고, 상기 고정판(48)의 후면에는 상기 고정대를 관통 지지되는 가이드봉(50)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 회전 구동수단(62)은,

    상기 홀더유닛(40)에 구비된 홀더아암(46)의 일측에 연결된 기어블록(66);

    상기 기어블록(66)에 설치된 로터리 액츄에이터(68); 및,

    상기 로터리 액츄에이터와 연계되면서 기어블록(66)에 서로 단속토록 배치된 복수의 기어들 중 어느 하나에 구비되고 상기 회전 홀더아암(64)이 연결되는 회동축(72);

    을 포함하여 구성된 피이송물 이송장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 로터리 액츄에이터(68)는 에어 구동되는 랙(68a)과 이에 단속되는 피니언기어(68b)를 포함하고,

    상기 기어들은, 상기 기어블록에 순차로 회전 가능하게 조립되되 상기 액츄에이터 피니언기어(68b)의 구동축(69)에 고정되면서 기어블록 일측에 배치되는 구동기어(70a), 상기 구동기어와 맞물린 상태로 상기 기어블록에 배치되는 하나 이상의 종동기어(70b)(70c) 및, 상기 마지막 종동기어와 맞물리도록 상기 기어블록에 배치되는 회동기어(70d)를 포함하고,

    상기 회동기어(70d)에는 상기 회동축(72)이 연결되는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 회동기어는 복수(70d)(70e)로 구성되되, 상기 기어블록내에서 유동 가능하게 회전축(72')이 연결되고, 상기 회전축(72')에 상기 회전형 홀더아암이 연결되어 피이송물 크기에 대응하여 회동중심을 가변토록 구성된 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
14. 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 피이송물은 성형기(200)에서 성형되는 성형용기로 이루어지고, 장치가 성형기(200)의 구성일부로 포함되어 성형용기 제조장치용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
15. 제14항에 있어서, 장치가 성형기(200)의 스크랩 처리유닛(240) 일측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 피이송물 이송장치.
16. 원료를 압출하여 패리슨을 공급하는 패리슨 압출기(210);

    상기 패리슨 압출기(210)의 일측에 블로잉핀과 익스팬딩 핀이 구비된 캐리어(230)로서 이동 가능하게 제공된 금형유닛(220);

    상기 금형유닛의 일측으로 성형된 용기의 스크랩을 홀딩하여 스크랩 처리유닛(240)으로 이송시키는 스크랩 홀더유닛(250'); 및,

    상기 스크랩 처리유닛(240)의 일측으로 설치되어 용기를 회전시키면서 이송하는 상기 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에서 기재된 피이송물 이송장치(1);

    를 포함하여 구성된 피이송물 이송장치를 이용한 성형용기 제조장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 피이송물 이송장치의 상부에 제공되는 용기 냉각유닛(260)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형용기 제조장치.
18. 패리슨(parison)을 공급하는 단계;

    용기 주입구가 하방 위치되도록 금형에서 상기 패리슨을 성형 용기로 성형하는 단계; 및,

    성형이 완료되고 주입구가 하방 위치되는 성형용기를 상기 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에서 기재된 피이송물 이송장치(1)를 이용하여 용기 주입구가 상방 위치하도록 성형용기를 회전 이송시키는 단계;

    를 포함하여 구성된 피이송물 이송장치를 이용한 성형용기 제조방법.

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