KR102171903B1

KR102171903B1 - 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비

Info

Publication number: KR102171903B1
Application number: KR1020180150334A
Authority: KR
Inventors: 소병록
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2038-11-29
Also published as: KR20200064327A

Abstract

본 발명에 따른 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비는, 평판 형태의 몸체 상면에 탕구마개를 받치는 타공판; 상기 타공판 및 탕구마개를 받는 접수장치; 상기 접수장치에 인접 설치되고, 상기 타공판으로부터 탕구마개를 분리시키기 위하여 일측에서 타측으로 밀어내는 피딩장치; 상기 피딩장치의 타측에 설치평판 형태의 몸체 상면에 탕구마개를 받치는 타공판; 상기 타공판 및 탕구마개를 받는 접수장치; 상기 접수장치에 인접 설치되고, 상기 타공판으로부터 탕구마개를 분리시키기 위하여 일측에서 타측으로 밀어내는 피딩장치; 상기 피딩장치의 타측에 설치되고, 상기 피딩장치에 의해 밀려 옮겨진 탕구마개를 낙하위치로 이송시키는 이송장치; 상기 이송장치에 의해 이송되는 탕구마개를 정렬시키고, 탕구마개의 크기에 따라 정렬되어 늘어서는 줄의 개수를 가변시키는 마개 정렬장치; 상기 마개 정렬장치에 의해 정렬된 탕구마개가 정해진 낙하위치로 떨어지도록 유도하는 마개 낙하유도장치; 상기 탕구마개를 적재하기 위한 포장박스를 받치는 박스받침판을 구비하고, 상기 마개 유도낙하장치에서 정해진 낙하위치로 떨어지는 탕구마개를 밑에서 받아 상기 포장박스 내부에 채워지도록 상기 박스받침판의 위치를 이동시키는 박스이동장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원뿔형 탕구마개 자동 포장설비{Automated Packaging Apparatus For Cone-Shaped Tap Hole Stopper}

본 발명은 접수장치에 투입된 탕구마개를 포장박스에 적재하는 일련의 포장 공정을 자동화할 수 있는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비에 관한 것이다.

일반적으로 금속 용해로는 용해실에서 용해된 금속 용탕을 노(爐) 밖으로 유출시키는 탕구(tap hole)를 구비하고, 탕구에는 용해실의 일부에서 외측으로 연장되어 용탕을 유출 방향으로 안내하는 안내홈이 형성된다.

탕구마개는 탕구를 개폐하는 것으로, 고온 안정성이 우수한 내열 소재 예를들어 세라믹 재질을 소성가공하여 성형되며, 세라믹 재질로 성형 시 가볍고 재단이 용이하며 낮은 열전도율과 탁월한 내열충격성을 가질 수 있다. 탕구마개는 다양한 형태로 형성되며 예를들면 원뿔 형상으로 형성되고, 소성로 밖으로 트레이에 실려 운반된 탕구마개가 건조되면 포장공정을 진행하게 된다.

종래기술에서 탕구마개의 모든 포장 과정이 작업자에 의존하는 수작업 방식으로 이루어졌다. 구체적으로는, 타공판 상면에 놓여진 상태로 트레이에 적재되어 소성로에서 소성가공이 이루어지고, 소성가공이 완료되면 트레이를 밖으로 꺼내서 건조시킨다. 이후 트레이에서 타공판을 빼낸 다음 타공판에 놓인 탕구마개를 작업자가 일일이 포장박스에 넣거나 여러개 탕구마개를 한줄로 겹겹이 쌓아 마개 꾸러미를 만들고, 이 마개 꾸러미를 포장박스에 적재하는 작업이 반복적으로 이루어지기 때문에, 작업 인력과 시간이 늘어나 효율이 떨어지고 제조비용이 증가하는 요인이 되었다. 또한 탕구마개를 포장하는 과정에서 작업자의 부주의로 탕구마개가 바닥으로 떨어져 파손되는 등 불량품이 발생한다.

한국공개실용신안 제2010-0010981호

없음

본 발명의 목적은 작업자가 접수장치에 투입한 탕구마개를 포장박스에 적재하는 일련의 포장 공정을 자동화할 수 있는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 크기의 원뿔형 탕구마개에 대응하여 자동화된 포장 공정을 적용할 수 있는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비는, 평판 형태의 몸체 상면에 탕구마개를 받치는 타공판; 상기 타공판 및 탕구마개를 받는 접수장치; 상기 접수장치에 인접 설치되고, 상기 타공판으로부터 탕구마개를 분리시키기 위하여 일측에서 타측으로 밀어내는 피딩장치; 상기 피딩장치의 타측에 설치되고, 상기 피딩장치에 의해 밀려 옮겨진 탕구마개를 낙하위치로 이송시키는 이송장치; 상기 이송장치에 의해 이송되는 탕구마개를 정렬시키고, 탕구마개의 크기에 따라 정렬되어 늘어서는 줄의 개수를 가변시키는 마개 정렬장치; 상기 마개 정렬장치에 의해 정렬된 탕구마개가 정해진 낙하위치로 떨어지도록 유도하는 마개 낙하유도장치; 상기 탕구마개를 적재하기 위한 포장박스를 받치는 박스받침판을 구비하고, 상기 마개 유도낙하장치에서 정해진 낙하위치로 떨어지는 탕구마개를 밑에서 받아 상기 포장박스 내부에 채워지도록 상기 박스받침판의 위치를 이동시키는 박스이동장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 타공판에 복수의 통공이 형성되며, 상기 탕구마개는 원뿔 형상의 몸체가 세라믹 재질로 소성성형된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 접수장치는 상기 타공판에 대응하는 사각 형상의 울타리를 형성하는 프레임의 내부에 승,하강가능하게 설치된 접수대, 상기 접수대 하부에 위치하고 상기 프레임의 하부에 결합된 하부 지지판, 상기 접수대와 하부 지지판 사이에 결합되어 상기 접수대를 승,하강시키는 리프팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 리프팅부는 상기 하부 지지판에 설치된 제1구동모터, 상기 접수대 하부에 일측이 결합되고 상기 하부 지지판에 타측이 결합되며 상기 제1구동모터에 의해 상기 접수대를 승,하강시키는 제1볼스크류, 상기 제1구동모터의 회전력을 전달하여 상기 볼스크류를 회전시키는 제1연결벨트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 리프팅부는 상기 접수대의 승,하강을 안내하기 위하여 상기 접수대와 상기 하부 지지판 사이에 설치된 제1지지봉을 포함하고, 상기 하부 지지판에 상기 제1지지봉이 관통되어 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피딩장치는 상기 타공판에 대응하는 사각 형상의 울타리를 형성하는 프레임의 상부에 결합된 상부 지지판, 상기 타공판의 상부에 설치되고 일측에서 타측으로 탕구마개를 밀어내는 밀대판; 상기 상부 지지판에 설치된 제2구동모터, 상기 밀대판에 일측이 결합되고 상기 제2구동모터에 타측이 결합되며 상기 제2구동모터의 회전력을 이용하여 상기 밀대판을 수평이동시키는 제2볼스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이송장치는 상기 피딩장치로부터 공급되는 탕구마개를 이송시키는 띠 형상의 이송벨트, 상기 이송벨트를 순환 이동시키기 위한 이송모터, 상기 이송모터에 의해 순환 이동하는 상기 이송벨트의 측면에 설치되어 순환 경로를 따라 이송되는 탕구마개의 이탈을 방지하는 측면판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 마개 정렬장치는 상기 이송장치에 의해 순환 경로를 따라 이송되는 탕구마개가 두 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제1정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1정렬부는 상기 이송장치의 상부에 설치된 제1거치대, 상기 제1거치대에 설치된 제3구동모터, 상기 제1거치대 내측에 일측이 결합되고 상기 제3구동모터에 의해 수직방향으로 승,하강하는 제1칸막이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 마개 정렬장치는 상기 이송장치에 의해 순환 경로에 설치되어 이송되는 탕구마개가 세 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제2정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2정렬부는 상기 이송장치의 측면에 인접 설치된 제2거치대, 상기 제2거치대에 설치된 제4구동모터, 상기 제2거치대에 일측이 결합되고 상기 제4구동모터에 의해 수평방향으로 왕복하는 제2칸막이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 마개 낙하유도장치는 상기 이송장치에 인접 설치된 제2거치대, 상기 제2거치대에 설치된 제5구동모터, 상기 제5구동모터에 결합되어 수평방향으로 왕복하는 지지대, 상기 지지대에 결합되고 상기 마개 정렬장치에 의해 정렬된 탕구마개가 안정적으로 떨어지도록 낙하통로를 형성하는 낙하유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 낙하유도부는 두 개의 낙하통로가 형성된 제1유도칸막이와 세 개의 낙하통로가 형성된 제2유도칸막이를 구비하며, 상기 제5구동모터에 의해 상기 제1 및 제2유도칸막이 중 어느 하나가 상기 이송장치의 단부에 위치 이동하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 박스이동장치는 상기 박스받침판의 하부에 설치된 제1베이스판, 상기 제1베이스판의 상면에 설치된 제1이동레일, 상기 박스받침판과 상기 제1이동레일 사이를 연결하는 제1연결구, 상기 제1베이스판에 설치된 제6구동모터, 상기 박스받침판의 하면에 일측이 결합되고 상기 제1베이스판에 타측이 결합되며 상기 제6구동모터에 의해 상기 박스받침판을 제1방향으로 수평 이동시키는 제3볼스크류, 상기 제1베이스판의 하부에 설치된 이동테이블, 상기 이동테이블의 하부에 설치된 제7구동모터, 상기 제1베이스판의 하부에 일측이 결합되고 상기 이동테이블에 타측이 결합되며 상기 제7구동모터에 의해 상기 제1베이스판을 승,하강시키는 제4볼스크류, 상기 이동테이블의 하부에 설치된 제2베이스판, 상기 제2베이스판의 상면에 설치된 제2이동레일, 상기 이동테이블과 상기 제2이동레일 사이를 연결하는 제2연결구, 상기 제2베이스판에 설치된 제8구동모터, 상기 이동테이블에 일측이 결합되고 상기 제2베이스판에 타측이 결합되며 상기 제8구동모터에 의해 상기 이동테이블을 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 수평 이동시키는 제5볼스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1베이스판의 승,하강을 안내하기 위하여 상기 제1베이스판과 상기 이동테이블 사이에 설치된 제2지지봉을 포함하고, 상기 이동테이블에 상기 제2지지봉이 관통되어 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피딩장치의 일측과 상기 이송장치의 일측 사이를 연결하여 상기 피딩장치에서 상기 이송장치로 밀려 옮겨지는 탕구마개를 안내하는 준비대를 포함하고, 상기 준비대에 상기 이송장치의 입구를 향하여 비스듬히 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 마개 정렬장치와 상기 마개 낙하유도장치 사이에 마개 스토퍼장치를 설치하고, 상기 마개 스토퍼장치는 이송되는 탕구마개를 멈추게 하는 차단판, 상기 차단판을 회동시키는 제9구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 작업자가 탕구마개를 접수장치에 투입한 이후부터 탕구마개를 포장박스에 적재하는 일련의 포장 공정을 자동화할 수 있어 작업 인력과 시간을 단축하고 경제적 비용부담을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 원뿔형 탕구마개의 크기에 대응하여 마개 정렬장치의 정렬 구조와 마개 낙하유도장치의 구조가 가변됨으로써 포장박스에 적재하는 자동 포장작업을 원활하게 수행할 수 있고, 이로써 자동 포장설비의 적용범위를 넓히고 활용성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비의 전체 사시도.
도 2는 도 1의 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 접수장치에 투입된 원뿔형 탕구마개를 준비대로 밀어넣기 위한 피딩장치를 설명하기 위한 사시도.
도 4는 도 3의 피딩장치를 설명하기 위해 일부를 절개하여 앞에서 바라본 정면도.
도 5는 도 4의 피딩장치가 원뿔형 탕구마개를 준비대로 이송시키는 동작을 설명하기 위한 정면도.
도 6은 도 1의 이송장치의 일측에 설치된 마개 정렬장치를 앞에서 바라본 정면도.
도 7은 도 6의 마개 정렬장치의 동작을 설명하기 위한 정면도.
도 8은 도 1의 이송장치의 단부에 인접 설치된 마개 낙하유도장치를 위에서 바라본 평면도.
도 9는 도 8의 마개 낙하유도장치의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 10 및 도 11은 도 1의 이송장치의 단부에 설치된 마개 스토퍼장치의 동작을 설명하기 위한 사시도.
도 12 및 도 13은 도 1의 박스이동장치의 동작을 설명하기 위한 측면도 및 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비(100)는 제어박스(105), 접수장치(200), 피딩장치(300), 이송장치(400), 마개 정렬장치(500), 마개 낙하유도장치(600), 박스이동장치(700)를 포함하여 구성할 수 있다.

제어박스(105)는 탕구마개 자동 포장공정을 전반적으로 제어하기 위한 것으로 접수장치(200), 피딩장치(300), 이송장치(400), 마개 정렬장치(500), 마개 낙하유도장치(600), 박스이동장치(700)에 각각 장착된 모터를 포함한 구성품의 동작을 제어하기 위한 제어기(106)를 구비한다.

소성로에서 소성가공이 완료된 탕구마개(102)는 타공판(101)에 놓여진 상태로 도시하지 않은 트레이에 적재되어 건조된다. 건조 공정을 마치게 되면, 작업자가 트레이에서 탕구마개(102)가 놓여진 타공판(101)을 빼내어 접수장치(200)에 투입한다.

타공판(101)은 평판 형태의 몸체에 수직 방향으로 뚫린 복수의 통공(101-1)이 형성되고, 몸체 상면에 복수의 탕구마개(102)가 놓여져 있다. 탕구마개(102)는 원뿔 형상의 몸체로 형성되고, 바닥면에 소망하는 깊이의 요홈이 형성되어 있다.

프레임(103)은 타공판(101)에 대응하는 사각 형상의 울타리를 형성한다. 이 울타리의 타공판 수용공간(104)에 접수장치(200) 및 피딩장치(300)가 하부 및 상부에 각각 설치된다.

도 3 및 도 4를 참고하여, 접수장치(200)는 작업자에 의해 투입되는 타공판(101) 및 탕구마개(102)를 받아 접수하기 위한 것으로, 프레임(103)의 내부에서 승,하강하는 접수대(201), 접수대(201) 하부에 위치하는 하부 지지판(202), 접수대(201)와 하부 지지판(202) 사이에 결합되어 접수대(201)를 승,하강시키는 리프팅부(210)를 포함한다.

접수대(201)는 타공판(101)에 대응하는 크기로 판상의 몸체로 형성되는데, 몸체 위에 타공판(101)을 내려놓으면 타공판(101)의 하면에 접촉된다. 접수대(201)의 전면과 후면에는 타공판(101) 및 탕구마개(102)의 이탈을 방지하기 위한 측면판(203)이 설치되고, 일측에는 걸림턱(204)이 수직 방향으로 설치된다.

타공판(101)의 무게는 특정하게 제한되는 것은 아니지만, 소성가공에 적합한 내열소재로서 예를 들어 10~20 kg 금속 판재로 구현할 수 있다. 이 타공판(101)에 놓는 탕구마개(102)의 총 무게는 30 kg 이내로 설정하는 것이 바람직하다.

리프팅부(210)는 구동모터(211), 볼스크류(213), 연결벨트(215)를 포함할 수 있다. 구동모터(211)는 하부 지지판(202) 하부에 설치된다. 볼스크류(213)는 접수대(201) 하부에 일측이 결합되고 하부 지지판(202)에 타측이 결합된다.

구동모터(211)의 회전력에 의해 연결벨트(215)가 구동됨에 따라 볼스크류(213)에 일측이 결합된 접수대(201)는 승강 또는 하강하게 된다.

접수대(201)와 하부 지지판(202) 사이에 지지봉(217)이 설치된다. 지지봉(217) 일측은 하부 지지판(202)에 관통 설치된다. 지지봉(217)은 접수대(201)의 승,하강 동작을 안내하기 위한 것으로, 승강 및 하강시 접수대(201)의 유동을 억제함으로써 타공판(101) 및 탕구마개(102)가 안정적인 자세를 유지할 수 있다.

리프팅부(210)가 접수대(201)를 하강시키면 접수대(201)의 높이가 내려가 피딩장치(300)로부터 멀어짐에 따라 투입공간이 확보되어 작업자가 타공판(101) 및 탕구마개(102)를 쉽게 투입할 수 있다. 이때 접수대(201)와 함께 하강하는 지지봉(217) 하단은 하부 지지판(202) 아래쪽으로 내려간다.

타공판 투입 완료시 리프팅부(210)가 접수대(201)를 승강시키면 접수대(201)의 높이가 올라가 피딩장치(300)에 가까워지고 지지봉(217) 하단은 위쪽으로 올라간다. 이에 따라 후술하는 피딩장치(300)에 의해 탕구마개(102)를 분리시켜 밀어내는 동작이 원활하게 이루어질 수 있다.

피딩장치(300)는 프레임(103) 상부 일측에 결합된 상부 지지판(301), 타공판(101)의 상부에 설치되어 일측에서 타측으로 탕구마개(102)를 밀어내는 밀대판(302), 상부 지지판(301)에 설치된 구동모터(303), 밀대판(302)에 일측이 결합되고 구동모터(303)에 타측이 결합되어 구동모터(303)의 회전력을 이용하여 밀대판(302)을 수평 이동시키는 볼스크류(304)를 포함한다.

타공판(101)의 일측에 밀대판(302)이 위치하고 타공판(101) 타측에 이송장치(400)가 위치할 수 있다. 밀대판(302)이 이동하여 상부 지지판(301) 측으로 가까워지면 탕구마개(102)가 이송장치(400)를 향하여 타측으로 밀려나가게 된다.

피딩장치(300)와 이송장치(400) 사이에 준비대(310)를 설치한다. 준비대(310)는 이송장치(400)의 입구를 향하여 비스듬히 경사진 경사면(311)이 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 밀대판(302)에 의해 타측으로 밀려나가는 탕구마개(102)는 준비대(310)의 경사면(311)에 위치 이동하고 나서 이송장치(400)로 진입하게 된다. 제어기(106)가 포장공정 속도에 따라 피딩장치(300)의 구동모터(303)를 구동시킴으로써 준비대(310)로 밀려나가는 탕구마개(102)의 개수와 속도를 조정할 수 있다.

타공판(101)에서 탕구마개(102)가 모두 옮겨져 비워지면 밀대판(302)을 본래 위치로 복귀시킨다. 이후 접수대(201)를 하강시키고 작업자가 새로운 타공판(101) 및 탕구마개(102)를 접수대(201) 위에 내려놓는다.

실시예에서는 준비대(310)를 이용하여 탕구마개(102)를 옮겨주는 역할을 하였으나, 준비대(310)를 배제시켜 타공판(101) 타측에 이송장치(400)를 근접 설치하여 밀려나가는 탕구마개(102)가 이송장치(400)에 바로 옮겨지게 할 수도 있다.

이송장치(400)는 프레임(103)에서 일측으로 연장된 연장 프레임(107)에 순환 이동가능하게 설치되어 탕구마개(102)를 이송시키는 띠 형상의 이송벨트(401), 이송벨트(401)를 순환 이동시키는 이송모터(402), 이송벨트(401)의 측면에 설치되어 순환 경로를 따라 이송하는 탕구마개(102)의 이탈을 방지하는 측면판(403)을 포함한다. 측면판(403)의 일측은 연장 프레임(107)에 결합된다.

제어기(106)의 제어에 따라 이송모터(402)를 구동시킴으로써 이송벨트(401)에 옮겨진 탕구마개(102)는 순환 경로에 위치한 포장박스(109)를 향하여 이송된다.

도 1, 도 6 및 도 7을 참고하여, 마개 정렬장치(500)는 이송장치(400)의 일측에 설치된다.

마개 정렬장치(500)는 이송벨트(401)에 의해 이송되는 탕구마개(102)를 정렬시키기 위한 것으로, 이송되는 복수의 탕구마개(102)가 두 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제1정렬부(510)과, 이송되는 복수의 탕구마개(103)가 세 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제2정렬부(520)를 포함한다.

제1정렬부(510)는 이송장치(400)의 상부에 설치된 제1거치대(511), 제1거치대(511)에 설치된 구동모터(513), 구동모터(513)에 의해 수직방향으로 승,하강하는 제1칸막이(516)를 포함한다.

제1거치대(511)는 판재를 U자 형상으로 절곡하여 형성되고, 일측과 타측은 이송장치(400)의 측면판(403)에 각각 결합되어 있으며, 각각 부분적으로 개구되어 있다. 제1칸막이(516)는 제1거치대(511)의 내측에 일측이 결합되어 이송벨트(401)의 가운데 위쪽에 세워져 있다. 구동모터(513)에 의해 하강하면 제1칸막이(516)가 이송벨트(401)를 향하여 내려와 이송벨트(401)의 순환 경로가 좌,우측 두 갈래로 구분된다. 즉 제1칸막이(516)는 좌,우측 탕구마개(102)가 섞이지 않도록 하는 격벽 역할을 한다. 제1칸막이(516)에 의해 이송되는 탕구마개(102)는 두 개의 줄을 형성하여 늘어서게 되며, 정렬된 탕구마개(102)는 정면에서 볼 때 두 개가 한 쌍을 이루어 앞쪽으로 이송될 수 있다.

제1칸막이(516)를 사용하지 않는 경우 구동모터(513)에 의해 제1칸막이(516)를 승강시킨다. 이때 제1칸막이(516)는 탕구마개(102)의 이송을 간섭하지 않는 상부 위치까지 승강시키게 된다.

제1거치대(511)와 제1칸막이(516) 사이에 지지봉(518)이 설치될 수 있다. 지지봉(518) 일측은 제1거치대(511) 상면에 관통 설치된다. 지지봉(518)은 제1칸막이(516)의 승,하강 동작을 안내하기 위한 것으로, 승강 및 하강시 제1칸막이(516)의 유동을 억제함으로써 탕구마개(102)에 대한 정렬 동작을 안정적으로 수행할 수 있다.

제2정렬부(520)는 이송장치(400)의 측면에 설치된 제2거치대(521), 제2거치대(521)에 설치된 구동모터(523), 구동모터(523)에 의해 수평방향으로 왕복하는 제2칸막이(526)를 포함한다.

제2거치대(521)는 평판 형상으로 형성되고, 일측은 연장 프레임(108)에 결합된다. 제2칸막이(526)는 제2거치대(521)에 일측이 결합되어 이송벨트(401)를 가로지르도록 이송벨트(401)에 인접하여 설치된다. 구동모터(523)에 의해 제2칸막이(526)가 이송벨트(401)를 향하여 수평방향으로 전진 이동하면 이송벨트(401) 상부에 위치하여 이송벨트(401)의 순환 경로가 세 갈래로 구분된다. 즉 제2칸막이(526)는 세 갈래로 나뉘어 이송되는 탕구마개(102)가 섞이지 않도록 하는 격벽 역할을 한다. 제2칸막이(526)에 의해 이송되는 탕구마개(102)는 세 개의 줄을 형성하여 늘어서게 되며, 정렬된 탕구마개(102)는 정면에서 볼 때 세개가 한 쌍을 이루어 앞쪽으로 이송될 수 있다.

제2칸막이(526)를 사용하지 않는 경우 구동모터(523)에 의해 제2칸막이(526)가 제2거치대(521)를 향하여 수평방향으로 후퇴 이동한다. 이때 제2칸막이(526)는 탕구마개(102)의 이송을 간섭하지 않는 위치까지 이동된다.

제2거치대(521)와 제2칸막이(526) 사이에 지지봉(528)이 설치될 수 있다. 지지봉(528) 일측은 제2거치대(521)에 관통 설치된다. 지지봉(528)은 제2칸막이(526)의 왕복 이동을 안내하기 위한 것으로, 전진 및 후퇴 이동시 제2칸막이(526)의 유동을 억제함으로써 탕구마개(102)에 대한 정렬 동작을 안정적으로 수행할 수 있다.

제어기(106)는 접수대(201)에 투입된 탕구마개(102)의 크기에 따라 제1 및 제2 정렬부(510)(520) 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여 탕구마개(102)를 정렬시킬 수 있다.

실시예에서는 마개 정렬장치(500)는 제1 및 제2 정렬부(510)(520)를 구비하고 있지만, 정렬부의 설치 개수를 제한하는 것은 아니며, 이송벨트(401)에 의해 이송되는 탕구마개(102)의 크기에 적합하도록 늘어서는 줄의 개수를 다르게 정렬시킬 수 있도록 정렬부의 설치 개수를 설정할 수 있다.

도 1, 도 8 및 도 9를 참고하여, 마개 낙하유도장치(600)는 이송장치(400)의 일측에 설치된다.

마개 낙하유도장치(600)는 제2거치대(521)에 설치된 구동모터(601), 구동모터(601)에 결합되어 수평방향으로 왕복 이동하는 지지대(602), 지지대(602)에 결합되고 마개 정렬장치(500)에 의해 정렬된 탕구마개(102)가 안정적으로 떨어지도록 낙하통로를 형성하는 낙하유도부(603)를 포함한다.

낙하유도부(603)는 두 개의 낙하통로(604)가 형성된 제1유도칸막이(605)와 세 개의 낙하통로(606)가 형성된 제2유도칸막이(607)를 구비한다. 구동모터(601)에 의해 제1 및 제2유도칸막이(605)(607) 중 어느 하나가 이송장치(400)의 단부에 위치 이동하게 된다.

구동모터(601)에 의해 지지대(602)가 전진 이동하는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2유도칸막이(607)가 이송벨트(401)의 단부에 위치하고, 이송벨트(401)에서 세 갈래로 정렬된 탕구마개(102)가 세 개의 낙하통로(606)에 개별적으로 진입하여 낙하하게 된다. 이와 달리 구동모터(601)에 의해 지지대(602)가 후퇴 이동하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1유도칸막이(605)가 이송벨트(401)의 단부에 위치하고, 이송벨트(401)에서 두 갈래로 정렬된 탕구마개(102)가 두 개의 낙하통로(604)에 개별적으로 진입하여 낙하하게 된다.

도 10 및 도 11을 참고하여, 이송장치(400)의 단부에 마개 스토퍼장치(650)가 설치된다. 마개 스토퍼장치(650)는 이송되는 탕구마개(102)를 멈추게 하여 대기시킴으로써 마개 낙하유도장치(600)로 떨어지는 낙하 시기를 조정하기 위함이다.

마개 스토퍼장치(650)는 이송벨트(401)의 하부에 설치된 차단판(651), 차단판(651)을 회동시키는 구동모터(652)를 포함한다. 구동모터(652)는 제어기(106)의 제어에 따라 차단판(651)을 일측 방향 또는 타측 방향으로 회동시킬 수 있다.

구동모터(652)에 의해 차단판(651)이 일측방향으로 회동되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2정렬부(520)의 제2칸막이(526)에 의해 세 줄로 늘어선 탕구마개(102)는 세워진 차단판(651)에 막혀 앞으로 나아가지 못하고 대기하게 된다.

구동모터(652)에 의해 차단판(651)이 타측방향으로 회동되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 이송벨트(401) 아래로 차단판(651)이 위치 이동하게 된다. 이에 따라 이송벨트(401)에서 정렬된 탕구마개(102)는 앞으로 나아가 자중에 의해 낙하 유도장치(600)로 낙하하게 된다.

도 12 및 도 13을 참고하여, 마개 낙하유도장치(600) 하부에 박스이동장치(700)가 마련된다. 박스이동장치(700)는 프레임(103)과 이격되어 독립적으로 작업 현장에 설치될 수 있다.

박스이동장치(700)는 포장박스(109)를 받치는 박스받침판(701)을 구비하고, 마개 낙하유도장치(600)에 정해진 낙하위치로 떨어지는 탕구마개를 밑에서 받아 포장박스(109) 내부에 채워지도록 박스받침판(701)의 위치를 이동시킨다. 여기서 박스받침판(701)의 위치 이동은 수평 이동과 수직 이동을 포함한다. 수평 이동은 제1방향(또는 X축 방향)과 제2방향(또는 Y축 방향)으로 이동하는 의미이고, 수직 이동은 Z축 방향으로 이동하는 의미이다.

박스이동장치(700)는 평판 형상의 제1베이스판(702), 제1이동레일(703), 제1연결구(704), 구동모터(705), 볼스크류(706)를 포함한다.

제1베이스판(702)은 박스받침판(701)의 하부에 설치되고, 제1이동레일(703)은 제1베이스판(702)의 상면에 설치된다. 제1연결구(704)는 박스받침판(701)과 제1이동레일(703) 사이를 연결하며 박스받침판(701)과 일체로 결합되어 이동레일(703)을 따라 왕복 이동할 수 있다.

구동모터(705)는 제1베이스판(702)에 설치되고, 볼스크류(706)는 박스받침판(701)의 하면에 일측이 결합되고 제1베이스판(702)에 타측이 결합된다. 볼스크류(706)는 구동모터(705)에 의해 박스받침판(701)을 제1방향(또는 X축 방향)으로 수평 이동시킨다.

박스이동장치(700)는 이동테이블(707), 구동모터(708), 볼스크류(709)를 포함한다.

이동테이블(707)은 제1베이스판(702)의 하부에 설치되고, 구동모터(708)는 이동테이블(707)의 하부에 설치된다. 볼스크류(709)는 제1베이스판(702)의 하부에 일측이 결합되고 이동테이블(707)에 타측이 결합되며 구동모터(708)에 의해 제1베이스판(702)을 승,하강시킨다.

박스이동장치(700)는 제1베이스판(702)의 승,하강을 안내하기 위하여 제1베이스판(702)과 이동테이블(707) 사이에 설치된 지지봉(715)을 포함할 수 있다. 지지봉(715)이 이동테이블(707)에 관통 설치된다.

박스이동장치(700)는 제2베이스판(710), 제2이동레일(711), 제2연결구(712), 구동모터(713), 볼스크류(714)를 포함한다.

제2베이스판(710)은 이동테이블(707)의 하부에 설치되고, 제2이동레일(711)은 제2베이스판(710)의 상면에 설치된다. 제2연결구(712)는 이동테이블(707)과 제2이동레일(711) 사이를 연결하며 이동테이블(707)과 일체로 결합되어 이동레일(711)을 따라 왕복 이동할 수 있다.

구동모터(713)는 제2베이스판(710)에 설치되고, 볼스크류(714)는 이동테이블(707)에 일측이 결합되고 제2베이스판(710)에 타측이 결합된다. 볼스크류(714)는 구동모터(713)에 의해 이동테이블(707)을 제1방향에 수직한 제2방향(또는 Y축 방향)으로 수평 이동시킨다.

박스이동장치(700)는 포장박스(109)를 제1방향(또는 X축 방향)과 제2방향(또는 Y축 방향)으로 수평 이동하면서 포장박스(109)의 빈 공간을 순차적으로 채워나갈 수 있으므로 포장박스(109) 내부 공간에 탕구마개(102)를 가득 적재할 수 있다.

박스이동장치(700)는 포장박스(109)의 높이를 조정하여 탕구마개(102)를 적재할 수 있으므로 포장박스(109) 내부에 상단과 하단으로 구분하여 탕구마개(102)를 다단 적층할 수 있다.

100 : 자동 포장설비
101 : 타공판
102 : 탕구마개
200 : 접수장치
300 : 피딩장치
310 : 준비대
400 : 이송장치
500 : 마개 정렬장치
600 : 마개 낙하유도장치
650 : 마개 스토퍼장치
700 : 박스이동장치

Claims

평판 형태의 몸체 상면에 탕구마개를 받치는 타공판;
상기 타공판 및 탕구마개를 받는 접수장치;
상기 접수장치에 인접 설치되고, 상기 타공판으로부터 탕구마개를 분리시키기 위하여 일측에서 타측으로 밀어내는 피딩장치;
상기 피딩장치의 타측에 설치되고, 상기 피딩장치에 의해 밀려 옮겨진 탕구마개를 낙하위치로 이송시키는 이송장치;
상기 이송장치에 의해 이송되는 탕구마개를 크기에 따라 정렬시키는 칸막이를 선택적으로 사용하여 탕구마개가 정렬되어 늘어서는 줄의 개수를 가변시키는 마개 정렬장치;
상기 마개 정렬장치에 의해 정렬된 탕구마개가 정해진 낙하위치로 떨어지도록 유도하는 마개 낙하유도장치;
상기 탕구마개를 적재하기 위한 포장박스를 받치는 박스받침판을 구비하고, 상기 마개 낙하유도장치에서 정해진 낙하위치로 떨어지는 탕구마개를 밑에서 받아 상기 포장박스 내부에 채워지도록 상기 박스받침판의 위치를 이동시키는 박스이동장치;를 포함하되,
상기 마개 정렬장치는 상기 이송장치에 의해 순환 경로를 따라 이송되는 탕구마개가 두 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제1 정렬부와, 탕구마개가 세 개의 줄을 형성하여 늘어서도록 정렬시키는 제2 정렬부를 더 포함하고, 상기 탕구마개의 크기에 따라 제1 및 제2 정렬부 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여 탕구마개를 정렬시키는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 타공판에 복수의 통공이 형성되며,
상기 탕구마개는 원뿔 형상의 몸체가 세라믹 재질로 소성성형된 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 접수장치는 상기 타공판에 대응하는 사각 형상의 울타리를 형성하는 프레임의 내부에 승,하강가능하게 설치된 접수대, 상기 접수대 하부에 위치하고 상기 프레임의 하부에 결합된 하부 지지판, 상기 접수대와 하부 지지판 사이에 결합되어 상기 접수대를 승,하강시키는 리프팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제3항에 있어서,
상기 리프팅부는 상기 하부 지지판에 설치된 제1구동모터, 상기 접수대 하부에 일측이 결합되고 상기 하부 지지판에 타측이 결합되며 상기 제1구동모터에 의해 상기 접수대를 승,하강시키는 제1볼스크류, 상기 제1구동모터의 회전력을 전달하여 상기 제1볼스크류를 회전시키는 제1연결벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제4항에 있어서,
상기 리프팅부는 상기 접수대의 승,하강을 안내하기 위하여 상기 접수대와 상기 하부 지지판 사이에 설치된 제1지지봉을 포함하고,
상기 하부 지지판에 상기 제1지지봉이 관통되어 설치된 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 피딩장치는 상기 타공판에 대응하는 사각 형상의 울타리를 형성하는 프레임의 상부에 결합된 상부 지지판, 상기 타공판의 상부에 설치되고 일측에서 타측으로 탕구마개를 밀어내는 밀대판; 상기 상부 지지판에 설치된 제2구동모터, 상기 밀대판에 일측이 결합되고 상기 제2구동모터에 타측이 결합되며 상기 제2구동모터의 회전력을 이용하여 상기 밀대판을 수평이동시키는 제2볼스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 이송장치는 상기 피딩장치로부터 공급되는 탕구마개를 이송시키는 띠 형상의 이송벨트, 상기 이송벨트를 순환 이동시키기 위한 이송모터, 상기 이송모터에 의해 순환 이동하는 상기 이송벨트의 측면에 설치되어 순환 경로를 따라 이송되는 탕구마개의 이탈을 방지하는 측면판을 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1정렬부는 상기 이송장치의 상부에 설치된 제1거치대, 상기 제1거치대에 설치된 제3구동모터, 상기 제1거치대 내측에 일측이 결합되고 상기 제3구동모터에 의해 수직방향으로 승,하강하는 제1칸막이를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2정렬부는 상기 이송장치의 측면에 인접 설치된 제2거치대, 상기 제2거치대에 설치된 제4구동모터, 상기 제2거치대에 일측이 결합되고 상기 제4구동모터에 의해 수평방향으로 왕복하는 제2칸막이를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 마개 낙하유도장치는 상기 이송장치에 인접 설치된 제2거치대, 상기 제2거치대에 설치된 제5구동모터, 상기 제5구동모터에 결합되어 수평방향으로 왕복하는 지지대, 상기 지지대에 결합되고 상기 마개 정렬장치에 의해 정렬된 탕구마개가 안정적으로 떨어지도록 낙하통로를 형성하는 낙하유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제12항에 있어서,
상기 낙하유도부는 두 개의 낙하통로가 형성된 제1유도칸막이와 세 개의 낙하통로가 형성된 제2유도칸막이를 구비하며, 상기 제5구동모터에 의해 상기 제1 및 제2유도칸막이 중 어느 하나가 상기 이송장치의 단부에 위치 이동하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 박스이동장치는 상기 박스받침판의 하부에 설치된 제1베이스판, 상기 제1베이스판의 상면에 설치된 제1이동레일, 상기 박스받침판과 상기 제1이동레일 사이를 연결하는 제1연결구, 상기 제1베이스판에 설치된 제6구동모터, 상기 박스받침판의 하면에 일측이 결합되고 상기 제1베이스판에 타측이 결합되며 상기 제6구동모터에 의해 상기 박스받침판을 제1방향으로 수평 이동시키는 제3볼스크류, 상기 제1베이스판의 하부에 설치된 이동테이블, 상기 이동테이블의 하부에 설치된 제7구동모터, 상기 제1베이스판의 하부에 일측이 결합되고 상기 이동테이블에 타측이 결합되며 상기 제7구동모터에 의해 상기 제1베이스판을 승,하강시키는 제4볼스크류, 상기 이동테이블의 하부에 설치된 제2베이스판, 상기 제2베이스판의 상면에 설치된 제2이동레일, 상기 이동테이블과 상기 제2이동레일 사이를 연결하는 제2연결구, 상기 제2베이스판에 설치된 제8구동모터, 상기 이동테이블에 일측이 결합되고 상기 제2베이스판에 타측이 결합되며 상기 제8구동모터에 의해 상기 이동테이블을 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 수평 이동시키는 제5볼스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제14항에 있어서,
상기 제1베이스판의 승,하강을 안내하기 위하여 상기 제1베이스판과 상기 이동테이블 사이에 설치된 제2지지봉을 포함하고,
상기 이동테이블에 상기 제2지지봉이 관통되어 설치된 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 피딩장치의 일측과 상기 이송장치의 일측 사이를 연결하여 상기 피딩장치에서 상기 이송장치로 밀려 옮겨지는 탕구마개를 안내하는 준비대를 포함하고,
상기 준비대에 상기 이송장치의 입구를 향하여 비스듬히 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.
제1항에 있어서,
상기 마개 정렬장치와 상기 마개 낙하유도장치 사이에 마개 스토퍼장치를 설치하고,
상기 마개 스토퍼장치는 이송되는 탕구마개를 멈추게 하는 차단판, 상기 차단판을 회동시키는 제9구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원뿔형 탕구마개 자동 포장설비.