KR100411801B1 - 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동리필 팩킹 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동 리필 팩킹 방법에 관한 것으로서, 이 장치는 상광하협의 테이퍼상 슬라이딩판과 그 상면의 양측벽을 이루는 가이드, 상기한 가이드 한쪽에 설치되는 가이드 센서, 상기한 슬라이딩판 저면에 고정되는 실린더 및, 상기한 실린더의 피스톤의 일단에 연결되어 상기한 피스톤의 전후진 운동에 따라 상기한 슬라이딩판의 저면에서 전후진되는 가이드판을 가지며, 컨베이어의 단부에 일단이 고정되고 타단은 하방으로 경사지게 설치되는 슬라이딩 가이드 어셈블리와; 경사 프레임과, 그 저면에 평행하게 설치되는 적어도 하나의 분리 실린더와, 피스톤의 일단에 고정되며 상기한 프레임에 수직으로 위치하는 박스 받침판과, 상기한 피스톤의 연장 여부를 감지하는 상기한 분리 실린더 수만큼의 리드 센서를 갖는 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리를 포함하며, 이 장치는 리필 제품의 내용물 종류나 크기, 모양 등의 다양한 변경에 용이하게 적용 가능하고, 구조가 간단하면서도 메인테넌스가 용이하고 작업 효율성도 우수한 장점이 있으며, 이를 이용한 방법에 의하면, 수지 필름 내에 봉입된 액상 또는 분말상 제품들을 일정 수량씩 박스 내에 리필시, 리필 제품을 원형 그대로 사입 가능하여 성형된 외관의 변형이 별로 없고, 내용물이 하부로 쏠리지 않아 박스의 체적을 크게 할 필요가 없다.

Description

슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동 리필 팩킹 방법{SLIDING PUTTING DOWN TYPE AUTO-REFILL PACKER AND PACKING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동 리필 팩킹 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 수지 필름 내에 봉입된 분말 또는 액상의 리필 제품을 다시 박스 내에 무리없이 자동으로 사입할 수 있는 간단하고도 효율적인 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동 리필 팩킹 방법에 관한 것이다.

종래의 리필 팩킹 방법은 크게 수동 사입식 및 자동 사입식으로 대별할 수 있다.

수동 사입 방법에 의하면, 컨베이어 이송 벨트로 이송되어 오는 리필 제품을 사람의 손으로 일일이 종이 박스 내에 일정 수량씩 사입하게 되며, 작업자의 피로도가 커서 근로자들이 기피하는 작업이 되고 있을 뿐만 아니라, 인건비 상승 및 효율성 저하 등의 문제가 있다.

이를 개선하기 위한 종래의 방안으로서 제안된 자동 사입식 방법으로서는, 그립퍼 사입법(집어 사입식), 푸셔법(밀어넣기식), 낙하법(뉘어 넣기식)을 들 수 있다.

그립퍼 사입법은 그립퍼를 이용하여 수지 필름으로 된 리필 제품의 상단부를 그립핑한 다음 박스위로 이송하여 낙하시키는 방식이나, 그립핑 및 이송에 상대적으로 많은 시간이 소요되어 공정 효율성이 열등하고, 그립핑 이송시 내용물이 하부로 몰려 불룩해지게 되므로 리필 박스의 체적을 크게 할 필요가 있어 코스트업을 초래하게 되는 문제점이 있으며, 낙하시 불룩해진 하부가 터질 우려가 있다.

푸셔법은 푸셔에 의해 리필 제품을 강제로 밀어넣는 방식으로서, 제품의 찌그러짐이 발생하여 외관 불량의 문제가 있으며, 심할 경우 제품이 터질 우려가 있고, 리필 제품의 내용물 종류(액상 또는 분말상 등)나 사이즈, 형태 등에 변화에 있는 경우, 이에 대한 적용성이 매우 열등한 문제점이 있다.

한편, 낙하법은 뉘어서 낙하 사입하는 관계로 낙하시 및 리필 적재후 하중에 의해 하부의 제품이 터지기 쉬운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 사입 방법들에 있어서의 제반 문제점을 해소하기 위한 것이다.

본 발명의 첫 번째 목적은, 수지 필름 내에 봉입된 액상 또는 분말상 제품들을 일정 수량씩 박스 내에 리필 팩킹할 때, 리필 제품을 원형 그대로 사입 가능하여 성형된 외관의 변형이 별로 없고, 내용물이 하부로 쏠리지 않아 박스의 체적을 크게 할 필요가 없으며, 리필 제품의 내용물 종류나 리필 제품의 크기, 모양 등의 다양한 변경에 용이하게 적용 가능하고, 구조가 비교적 간단하면서도 작업 효율성이 매우 양호한 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 상기한 본 발명의 첫 번째 목적에 따른 장치를 이용한 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩킹 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 슬라이딩 가이드 어셈블리의 저면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리 및 박스 푸셔 어셈블리의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩킹 방법을 설명하는 흐름도이다.도 5는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커의 개략적인 측면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1: 본 발명의 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커

2: 리필 박스 3: 리필 제품

10: 슬라이딩 가이드 어셈블리

11: 슬라이딩판 11a: 가이드벽

12: 실린더 13: 피스톤

14: 가이드판 15: 로울러

16: 실린더 고정판 17: 피스톤 고정판

18: 고정 너트 19: 고정구

20: 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리

21: 바닥판 22: 프레임

23: 지지봉 24: 가이드봉

25: 너비 조절 볼트 26: 박스 받침판

27: 박스 고정 실린더 28: 피스톤

29: 박스 고정판

30: 박스 푸셔 어셈블리

31: 포스트 32: 박스 푸셔 실린더

33: 피스톤 34: 푸싱판

40: 박스 정렬 어셈블리

41: 박스 정렬 실린더 42: 푸싱정렬판

43: 박스 경사 지지판 44: 피스톤

50: 슬라이딩 컨버터 컨베이어

51: 몸체 52: 고무 벨트

53: 단각(短脚) 54: 장각(長脚)

55: 홈 56: 경사각 조절봉

57: 고정핀

60: 이송 로울러 컨베이어

61: 프레임 62: 로울러

63: 가이드판

70: 실린더 71: 피스톤

72: 베이스

81,82,83: 제1,제2,제3 분리 실린더 86,87,88: 제1,제2,제3 분리 피스톤

84: 길이 조절 실린더 89: 피스톤

90: 지지판 91: 개구

92: 박스 받침판 고정 너트 95: 벨트 컨베이어

96: 이송 벨트

S1: 가이드 센서 S2,S3,S4: 제1,제2,제3 리드 센서

S5,S5′: 복귀 및 푸싱 감지 센서 S6: 박스 감지 센서

S7: 받침판 상단 위치 감지 센서

본 발명의 첫 번째 목적은, 상광하협의 테이퍼상 슬라이딩판과 그 상면 양측의 가이드벽, 상기한 가이드벽의 어느 한쪽에 설치되는 가이드 센서, 상기한 슬라이딩판 저면에 고정되는 실린더 및, 상기한 실린더의 피스톤의 일단에 연결되어 상기한 피스톤의 전후진 운동에 따라 상기한 슬라이딩판의 저면에서 전후진되는 가이드판을 가지며, 컨베이어 단부에 일단이 고정되고 타단은 하방으로 경사지게 설치되는 슬라이딩 가이드 어셈블리와; 경사 프레임과, 그 저면에 상기한 프레임과 평행하게 설치되는 적어도 하나의 분리 실린더와, 상기한 분리 실린더의 피스톤의 일단에 고정되며 상기한 프레임에 수직으로 위치하는 박스 받침판과, 상기한 피스톤의 연장 여부를 감지하는 상기한 분리 실린더 수만큼의 리드 센서를 갖는 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리를 포함하는 슬라이딩 사입식 리필 팩커에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 두 번째 목적은, (A) 경사 프레임의 저면에 설치되는 적어도 하나의 분리 실린더들의 피스톤이 당겨져 박스 받침판이 그 최상단 위치로 상승하면, 받침판 상단 위치 감지 센서로 감지하고, (B) 박스 고정 실린더의 피스톤이 후퇴하여 박스를 고정 해제시키며, (C) 슬라이딩 가이드 어셈블리를 통하여 슬라이딩되는 리필 제품의 이동을 가이드 센서에 의해 감지하고, (D) 슬라이딩판 저면의 실린더 작동으로 가이드판이 인출되어 리필 제품을 박스 내측의 일측면상에 깊숙히 사입시킨후 복귀하며, (E) 분리 실린더가 작동하여 첫 번째 리필 제품이 사입된 박스가 일정 거리 하방으로 슬라이딩 이동하고, (F) 리드 센서가 피스톤의 전진 상태를 감지하며, (G) 상기한 (C) 및 (D)를 다시 적어도 1회 반복하는 것으로 구성되는 리필 제품 박스 사입 단계를 포함하는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩킹 방법에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커(1)의 측면도로서, 슬라이딩 가이드 어셈블리(10), 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20), 박스 푸셔 어셈블리(30), 박스 정렬 어셈블리(40), 슬라이딩 컨버터 컨베이어(50) 및, 이송 로울러 컨베이어(60)로 구성된다.

먼저, 수지 필름 내에 액상 또는 분말상 제품이 봉입된 리필될 제품(3)은 벨트 컨베이어(95)의 이송 벨트(96)를 통하여 화살표 F1 방향으로 이송되고, 리필 팩킹 속도에 맞추어 이송시킬 수 있도록 이송 속도의 자동 제어가 가능한 슬라이딩 컨버터 컨베이어(50)의 고무 벨트(52)상으로 이송된 다음, 화살표 F2 방향으로 다시 이송된다.

상기한 슬라이딩 컨버터 컨베이어(50)는 구동 모터(미도시)에 의해 구동되는 종동 풀리(미도시) 등이 내장되어 있는 몸체(51)와, 무한 궤도인 고무 벨트(52), 단각(短脚)(53) 및 장각(長脚)(54)으로 구성되며, 후술하는 슬라이딩 가이드 어셈블리(10) 쪽이 상방으로 치켜져 있다. 치켜진 각도는 10∼45°로 할 수 있으며, 통상적으로는 20∼40°, 바람직하게는 25∼35°의 각도이다. 상기한 장각(54)에는, 예컨대, 세로홈(55)이 형성되고 경사각 조절봉(56)의 일단은 상기한 세로홈(55)을 따라 상하로 이동 가능(화살표 i 방향)하게 고정되고, 타단은 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)의 고정핀(57)에 의해 피봇 운동 가능(화살표 j 방향)하게 고정되어 상기한 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)의 경사각 조절이 가능하게 구성될 수 있으나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 상기한 경사각 조절이 가능한 다양한 임의의 구조 역시 본 발명의 영역내이다.

이어서, 상기 리필 제품(3)은 고무 벨트(52)를 지나 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)로 이송되는데, 본 발명에 따른 상기 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)의 구조에 대하여 설명하기로 하며, 도 2의 저면도를 함께 참조하기 바란다. 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)는, 상광하협의 테이퍼상 슬라이딩판(11)과 그 상면의 양측을 이루는 가이드벽(11a), 상기한 슬라이딩판(11) 저면의 고정판(16)에 고정되는 실린더(12) 및, 피스톤(13)의 일단에 한 쌍의 고정 너트(18)에 의해 피스톤 고정판(17)에 연결되어 상기한 피스톤(13)의 운동에 따라 상기한 슬라이딩판(11)의 아래에서 그와 평행하게 화살표 a 방향으로 왕복 운동 가능한 가이드판(14)으로 구성된다. 상기한 슬라이딩판(11)의 하협 단부 저면 양측에는 한쌍의 로울러(15)를 설치할 수도 있으며, 이에 의해 상기한 가이드판(14)의 인출시 이를 확실하게 지지함과 아울러 가이드판(14)의 인출 및 인입의 왕복 운동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 가이드판(14)은 박스(2) 내로 자유로이 출입하면서 상기 고무 벨트(52)로 부터 이송되어온 리필 제품(3)을 박스(2) 내로 깊숙이 안전하게 유도할 수 있도록 그 너비가 박스(2)의 너비보다는 작고 상기한 리필 제품(3)을 확실하게 지지할 수 있을 정도의 너비를 가질 필요가 있다. 도면중 미설명부호 19는 고정구로서 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)를 상기한 슬라이딩 컨버터 컨베이어(50)의 일단부에 고정시키기 위한 것이다. 또한 미설명 부호 S1은 가이드 센서로서 리필 제품이 F3 방향으로 슬라이딩 이송시 이를 감지하는 기능을 하며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.한편, 상기 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)에 의해 인도된 상기 리필 제품(3)은 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20)에 의해 공급된 빈 박스 내부로 수납된다. 이러한 본 발명에 따른 상기 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20)는, 일정한 경사각으로 지지되는 프레임(22) 및 박스(2)가 지지되는 바닥판(21), 박스 가이드봉(24)을 지지하는 지지봉(23), 박스 고정 실린더(27), 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)와, 길이 조절 실린더(84)를 포함한다. 상기한 분리 실린더의 수효 및 길이 조정 실린더의 설치 여부는 본 발명에 있어서 선택적이다. 한편, 도 3에는 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20)의 평면도가 도시되어 있으며, 편의상 함께 설명하기로 한다.

상기한 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20)는 실린더(70) 및 피스톤(71)등과 같은 경사각 조절 수단에 의하여 경사각이 조절 가능하게 설치될 수 있으며, 이 때의 경사면은 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)의 경사면과 상호 70∼110°의 각도 범위, 바람직하게는 직각이 되도록 할 필요가 있으며, 상기한 실린더(70)는 베이스(72)상에 피봇 운동 가능하게 고정된다. 상기한 슬라이딩 가이드 어셈블리(10) 및 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리(20)의 경사각은 지면에 수직한 법선과 이루는 각이 30∼60°의 각도를 이루는 것이 원활한 슬라이딩을 위해서 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40∼50°의 각도이다.

가이드봉(24)은 프레임(22)에 수평으로 한 쌍이 설치되어 슬라이딩되는 박스(2)들을 가이드하며, 프레임(22)에 수직으로 일정 간격을 두고 고정된 복수의 지지봉(23)에, 예컨대, 너비 조절 볼트(25) 등과 같은 너비 조정 수단에 의해 고정될 수 있다. 따라서, 선택되는 임의의 박스(2) 너비에 맞추어, 상기한 너비 조정 수단을 조절하는 것에 의해 상기한 한 쌍의 가이드봉(24) 간의 거리는 임의로 조절될 수 있으며, 한 쌍의 가이드봉(24) 중 어느 한쪽 또는 모두를 너비 조정을 위해 이동시킬 수 있다. 한편, 상기한 한 쌍의 가이드봉(24)은 상호 길이가 다르며, 박스 정렬 어셈블리(40) 쪽에 인접한 가이드봉(24)은 일정 수량의 리필 제품(3)이 사입 완료된 박스(2)가 박스 푸셔 어셈블리(30)에 의해 박스 정렬 어셈블리(40)쪽으로 장애 없이 이송될 수 있도록 박스(2) 하나의 높이 보다 약간 더 높은 위치에 설치된다.

바닥판(21)의 하단부에는 개구(91)가 세로로 길게 형성되어 있는 지지판(90)이 형성되어 있다. 도시된 예에서는 바닥판(21)의 저면에 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)가 아래로부터 차례대로 설치되며, 마지막에는 길이 조절 실린더(84)가 설치되어 있다. 상기 마지막에 설치된 길이 조절 실린더(84)는 바닥판(21)의 하부 끝단에 그 일단이 고정 설치되고, 그 아래로 제3, 제2, 제1 분리 실린더가 연속하여 연결되어 설치된다. 이를 보다 자세히 설명하면, 제1, 제2, 제3분리실린더(81, 82, 83) 및 길이 조절 실린더(84)는 일렬로 배열되어 각 실린더의 분리 피스톤(86, 87, 88)이 실린더 내로 순차적으로 주입되거나 돌출됨에 따라 그 전체의 길이 즉, 제3 분리 실린더의 말단과 제1 분리 피스톤의 말단간의 거리가 조절되며, 따라서 제1 분리 피스톤의 말단에 장착된 박스 받침판(26)이 상측으로 부터 일단씩 하측으로 이동될 수 있게 조절하는 기능을 하여 리필 제품이 하나씩 주입될 때 마다 박스가 일단씩 하측으로 이동되어 제품 충진이 완료된다. 이와 같이 하여 리필 제품(3)의 충진이 완료되면 박스는 그 위치에서 박스 푸셔 실린더(32)에 의해 밀려나가고, 상기 각 실린더의 피스톤은 실린더 내로 주입되어 최단 길이의 상태로 되고 이에 의해 제1 피스톤(86)의 말단에 부착되어 지지되는 박스 받침판(26)은 최상단에 위치하고 이에 의해 지지되는 다음 박스는 최초 상단 위치에서 차례로 제품의 충진이 진행되는 과정이 반복되게 된다.상기 본 발명의 구성에 따라, 설치 가능한 실린더의 수는 본 발명에 있어서 제한적이지 않으며, 피스톤 다단 연장식 실린더가 설치되는 경우에는 분리 실린더를 하나만 설치할 수도 있다. 박스(2) 내에 사입하고자 하는 리필 제품(3)의 수가 4개인 경우에는 분리 실린더의 수는 3개이고, 5개인 경우에는 4개, 6개인 경우는 5개이다. 가장 하단에 위치하는 제1 분리 실린더(81)로부터 연장되는 피스톤(86)의 단부에는 박스 받침판(26)의 일단이 고정 너트(92)에 의해 고정된다. 고정 너트(92)에 의해 고정되는 부분은 상기한 지지판(90)에 형성되는 개구(91) 하방에 위치하며 박스(2)를 받치는 큰 너비의 박스 받침판(26) 본체는 상기한 개구(91)의 전방을 향하여 수직으로 연장되어 있다. 상기한 제1 분리 실린더(81)의 일단은 제2 실린더(82)의 피스톤(87)에 연결되며, 상기한 제2 실린더(82)의 일단은 제3 실린더(83)의 피스톤(88)에 연결된다. 한편, 길이 조절 실린더(84)가 설치되는 경우에는 그 피스톤(89)은 상기한 제3 실린더(83)의 일단에 연결된다. 상기한 실린더(81,82,83,84) 중 길이 조절 실린더(84) 만이 프레임(22) 및 바닥판(21)에 고정되며, 나머지 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)들은 브라켓트(도 3에 도시하였으나 도면부호 미부여) 내에 활주 가능하게 지지된다. 상기한 길이 조절 실린더(84)는 박스 받침판(26)에 재치되는 최하단의 박스(2)의 크기(높이)에 맞추어 상기한 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)들이 위치될 수 있도록 이들의 위치를 설정하는 역할을 하며, 이에 의해 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)로부터 유도되는 리필 제품(3)들의 사이즈(두께) 및 리필 팩킹 박스(2)의 사이즈(높이)에 무관하게 원활히 리필될 수 있도록 하는 기능을 한다. 상기한 각각의 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)들의 피스톤(86,87,88)들의 인출 길이는 모두 거리 ℓ로써 일정하며, 거리 ℓ은 대략 리필 제품(3)의 두께 보다 약간 더 큰 길이이다. 프레임(22)의 일측 하방에는 박스 받침판(26)이 최고로 상승하게 되는 위치(도 3에서의 위치 A)에 받침판 상단 위치 감지 센서 S7가 설치되어 있어서, 박스 받침판(26)의 상단 위치 상승 여부를 감지하게 된다. 또한, 프레임(22)의 일측에는 최하단 위치의 박스(2)가 그 최저점에 위치(도 3에서 박스 받침판(26)이 D에 위치)하게 되는 경우, 최하단으로부터 두 번째에 위치하는 박스(2)를 위치 고정시켜서 최하단의 사입 완료된 박스(2)의 밀어내기 동작이 상기한 두 번째 위치의 박스(2)에 의해 방해되지 않도록 하기 위한 박스 고정 실린더(27)가 설치되어 있다. 박스 고정 실린더(27)는 통상적인 고정 수단(도면부호 미부여)에 의하여 고정되며, 그 피스톤(28)의 일단에는 박스(2)의 측면을 압압하기 위한 박스 고정판(29)이 설치되어 있다. 또한, 선택적으로는, 상기한 피스톤(28)의 측면에 적어도 하나 이상, 바람직하게는 2개의 보강용 로드 가이드(미도시)를 설치할 수도 있다.

도시된 예에서는, 박스(2)들이 상방으로부터 하방으로 슬라이딩 이동되는 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 박스 푸셔 어셈블리(30)의 상방 측면으로부터 횡 방향으로 푸싱되어 이동될 수도 있으며, 리필 제품이 사입되는 박스만 하방으로 다단 슬라이딩되는 구성으로 할 수도 있으며, 이러한 구성은 본 발명의 구성으로부터 당업자에 있어 자명한 것으로서 역시 본 발명의 영역내이다.

이들의 작동 관계를 도 4의 작동 흐름도를 참조하여 설명하면, 도면 부호 100으로 표시한 것은 리필 제품 이송 단계를 나타내며, 리필 제품(3)이 리필 패킹 속도에 따라 이송 속도 제어가 가능한 슬라이딩 컨버터 컨벤이어(50) 상에서 연속적으로 이송되는 단계이며, 도면 부호 200으로 표시한 것은 리필 제품 박스 사입 단계를 나타낸다.

리필 제품 박스 사입 단계를 도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

길이 조절 실린더(84)가 박스(2)의 크기(높이)에 맞추어 리필 제품(3)들이 박스(2) 내에 최적하게 사입될 수 있는 위치에 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82, 83)들을 위치시킨 상태에서, 이들 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)들의 피스톤(86,87,88)이 모두 당겨진 상태가 되면 박스 받침판(26)은 최상단 정위치인 도 3의 A 위치에 있게 되며, 받침판 상단 위치 감지 센서 S7에 의해 감지된다. 이때, 박스 고정 실린더(27)의 피스톤(28)은 후퇴하여 최하단의 박스(2)를 고정 해제시키며, 이에 의해 최하단의 박스(2)는 리필 제품(3)의 두께 보다 약간 긴 길이 만큼 하방으로 슬라이딩되어 일측면이 박스 받침판(26)과 접하게 된다(도 3에서 점선으로 표시한 최하단의 박스(2)의 지면 앞쪽이 사입을 위해 열려진 박스 뚜껑(플랩) 부분이다). 받침판 상단 위치 감지 센서 S7는 박스 크기(높이)에 맞추어 위치 조정 가능하게 설치될 수 있다.

이어서, 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)를 통하여 슬라이딩되는 리필 제품(3)의 이동이 가이드 센서 S1에 의해 감지되면, 슬라이딩판(11) 저면의 실린더(12)가작동하여 가이드판(14)이 순간적으로 인출되어 리필 제품(3)을 안전하고도 확실하게 박스(2) 내측의 일측면상에 깊숙히 큰 충격없이 사입시킨 후 바로 후퇴한다. 가이드 센서 S1으로부터 감지된 이동은 전기적 신호로 변환되어 컨트롤 박스(미도시)에 전달되고 소정의 미리 설정된 시간 경과후(제1 리필 제품의 사입이 완료된 후), 상기한 컨트롤 박스로부터의 전기적 신호에 의해 제1 분리 실린더(81)가 작동하여 피스톤(86)이 거리 ℓ(리필 제품(3)의 두께 보다 약간 긴 길이) 만큼 하방으로 전진함에 따라 제1 리필 제품이 사입된 박스(2)도 거리 ℓ만큼 하방으로 이동하며, 박스 받침판(26)은 B 위치에 있게 된다. 그러면, 제1 분리 실린더(81)에 설치된 제1 리드 센서 S2는 피스톤(86)이 전진된 상태임을 감지하여 상기한 컨트롤 박스로 신호를 전달한다. 다시, 리필 제품(3)의 이동이 가이드 센서 S1에 의해 감지되면, 마찬가지로 가이드판(14)이 작동하여 리필 제품(3)을 안전하고도 확실하게 박스(2) 내에 이미 사입된 제1 리필 제품의 측면상에 깊숙히 사입시킨다. 가이드 센서 S1으로부터의 신호는 컨트롤 박스(미도시)에 전달되고 소정의 미리 설정된 시간 경과후(제2 리필 제품의 사입이 완료된 후), 제2 분리 실린더(82)가 작동하여 피스톤(87)이 거리 ℓ만큼 하방으로 전진하고 제2 리필 제품(3)이 사입된 박스(2)도 다시 거리 ℓ만큼 하방으로 이동하며, 박스 받침판(26)은 C 위치에 있게 된다. 제2 분리 실린더(82)에 설치된 제2 리드 센서 S3는 피스톤(87)이 전진된 상태임을 감지한다. 동일한 절차가 반복되어 박스 받침판(26)은 D 위치에 있게 되고 제4 리필 제품(3)이 박스(2) 내에 슬라이딩 사입되는 것으로 리필 제품 박스 사입 단계는 종료된다.

도 2 및 도 3에서는 박스(2) 하나에 리필 제품(3)이 4개씩 사입되는 예로서 분리 실린더 3개가 사용되는 예를 나타냈으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 박스(2) 하나에 리필 제품(3)이 2,3,5,6...개씩 사입할 수도 있으며, 이 경우 작동에 필요한 분리 실린더의 수는 각각 1,2,4,5...이다. 한편, 다단 인장식 실린더를 사용할 경우에는 이러한 실린더 하나만을 사용할 수도 있음은 물론이며 이는 전술한 바와 같다.

다시 도 1 및 도3을 함께 참조하여, 박스 푸셔 어셈블리(30) 및 박스 정렬 어셈블리(40)에 대하여 설명하기로 한다.

도 1에는 박스 푸셔 어셈블리(30)의 포스트(31)만이 도시되어 있으며, 도 3에는 박스 푸셔 어셈블리(30)가 박스 푸셔 실린더(32), 피스톤(33) 및 그 일단에 연결된 푸싱판(34)으로 구성되어 있음을 나타내고 있다. 도시하지는 않았으나, 박스 푸셔 실린더(32)에는 장방형 지지체를 붙이고 그 주연부에는 박스 받침 로드 가이드 및/또는 보강용 로드 가이드가 상기한 장방형 지지체를 통하여 이동가능하도록 상기한 푸싱판(34)에 붙여서, 푸싱시 푸싱되는 박스 상단에 인접한 다른 박스가 하강 슬라이딩되지 않게 할 수도 있다.

전술한 리필 제품 박스 사입 단계가 종료되면, 박스 푸셔 어셈블리(30)의 박스 푸셔 실린더(32)가 작동하여 푸싱판(34)이 박스(2)의 측면을 밀어내어(도 3에서의 화살표 F4 방향) 박스 받침판(26)과 동일 평면상에 위치하는 박스 경사 지지판(43)상으로 박스(2)를 경사져 있는 상태 그대로 밀어내게 된다. 박스 푸셔 실린더(32)의 피스톤(33)은 전진 후 신속히 복귀한다(도 3에서의 화살표 d 방향).박스 푸셔 어셈블리(30)에는 푸싱판(34)의 푸싱 상태를 감지하는 푸싱 감지 센서 S5′ 및 복귀를 감지하는 복귀 감지 센서 S5가 설치되어 있다.

한편, 도 1 및 도 3에 나타나 있는 박스 정렬 어셈블리(40)는 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)를 따라 슬라이딩되는 리필 제품(3)의 슬라이딩 각도로 경사져 있는 상태의 사입 완료된 박스(2)를 바로 세워주는 기능을 하며, 박스 받침판(26)과 동일 경사각으로 형성되어 그와 동일 평면상에 위치하는 박스 경사 지지판(43)과 그 저면에 고정되는 박스 정렬 실린더(41) 및, 피스톤(44)에 의해 상기한 박스 경사 지지판(43)의 상방으로 돌출 푸싱되는(도 1에서는 화살표 c 방향이며 도 3에서는 화살표 e 방향) 푸싱 정렬판(42)으로 구성되며, 상기한 푸싱 정렬판(42)은 상기한 박스 경사 지지판(43)의 내측 일부를 이룬다. 도 1 및 도 3에서는 박스 감지 센서 S6가 이송 로울러 컨베이어(60)의 박스 가이드판(63)의 일측에 형성되어 있는 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상기한 박스 경사 지지판(43)상에 박스(2)가 이송되어 있음을 감지할 수 있는 위치에 설치하면 충분하다.

그 작동 관계를 도 4의 작동 흐름도를 참조하여 도면 부호 300으로 표시한 사입 완료 박스 분리 및 이송 단계에 대하여 설명하면, 최종적인 제n 분리 실린더가 작동하여 그 피스톤이 전진하면, 제n 리드 센서 Sn이 이를 감지하고, 박스 고정 실린더(27)를 작동시켜 사입 완료된 박스(2)의 바로 위의 박스(2)가 하방으로 슬라이딩되지 않도록 위치 고정시킨다. 제n 리드 센서 Sn이 제n 분리 실린더의 피스톤 전진 상태를 감지하고, 가이드 센서 S1이 최종 사입 리필 제품(3)의 이동을 감지하면, 소정의 시간 t 경과 후에 박스 푸셔 어셈블리(30)의 박스 푸셔 실린더(32)가 작동되도록 하고, 이에 의해 박스 공급 어셈블리(20)의 박스 받침판(26)상에 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)의 경사 각도와 동일한 각도로 경사져 위치하는 사입 완료된 박스(2)가 박스 정렬 어셈블리(40)의 박스 경사 지지판(43) 상으로 이송되게 한다. 박스(2)가 이송되어 오면 박스 감지 센서 S6이 이를 감지하여 박스 정렬 실린더(41)를 작동시키게 되고, 푸싱 정렬판(42)의 전진에 의해 박스(2)는 바로 세워지게 되고(도 3에서의 화살표 F5 방향), 세워진 박스(2)는 이송 로울러 컨베이어(60) 상에서 이송된다. 상기한 박스 감지 센서 S6는 박스 경사 지지판(43) 상에 박스(2)가 이미 존재하는 경우, 박스 푸셔 어셈블리(30)가 재작동하여 다른 박스(2)를 재차 밀어내지 않도록 하는 인터록킹 기능을 갖는다.

박스 푸셔 어셈블리(30)의 피스톤(33)이 복귀되면 복귀 감지 센서 S5가 이를 감지하고, 이에 따라 제1,제2,제3 분리 실린더(81,82,83)의 제1,제2,제3 분리 피스톤(86,87,88)이 상기한 피스톤(33)으로 인한 이동 장애 없이 원위치로 복귀 이동되며, 이에 따라 제1 분리 실린더(81)의 피스톤(86) 일단에 연결된 박스 받침판(26)은 상단 위치 A로 정위치 복귀하게 되고 센서 S7이 이를 감지한다. 여기서, 피스톤(33)의 이동을 신속히 하기 위하여, 박스 푸셔 어셈블리(30) 쪽에 푸싱판(34)의 푸싱 상태를 감지하는 푸싱 감지 센서 S5′를 설치하여 푸싱 상태를 감지하는 즉시, 복귀시킬 수 있도록 복귀를 감지하는 복귀 감지 센서 S5를 설치할 수 있다.

이어서, 박스 고정 실린더(27)의 고정 해제 및 다른 후속 박스의 슬라이딩에의한 사입 위치 정렬, 리필 제품의 사입이 후속 진행됨은 전술한 바와 같다.

한편, 박스 푸셔 실린더(32)의 작동으로 푸싱 정열판(42) 상으로 사입 완료된 박스(2)가 이동되고 박스 감지 센서 S6에 의한 박스 정렬 실린더(41) 작동으로 상기한 박스(2)가 바로 세워져 이송 로울러 컨베이어(60) 상에서 이송(도 1 및 도 3에서의 화살표 F6 방향)됨은 전술한 바와 같다.

이송 롤러 컨베이어(60)에 대한 미설명 부호 61은 프레임이며 62는 구동 로울러이다.

이어서, 상기한 F6 방향으로 이송되는 사입 완료된 박스(2)의 플랩은 통상적인 자동 플랩접기 및 테이핑 머신(미도시)에 의해 플랩이 접힌 다음 테이프가 붙여져서 리필 팩킹이 완료된다. 도 4에서의 도면 부호 400은 플랩 접기 및 테이핑 단계를 나타낸다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커 및 이를 이용한 자동 리필 팩킹 방법에 의하면, 수지 필름 내에 봉입된 액상 또는 분말상 제품들을 일정 수량씩 박스 내에 리필시, 리필 제품을 원형 그대로 사입 가능하여 성형된 외관의 변형이 별로 없고, 내용물이 하부로 쏠리지 않아 박스의 체적을 크게 할 필요가 없으며, 리필 제품의 내용물 종류나 리필 제품의 크기, 모양 등의 다양한 변경에도 용이하게 적용 가능하고, 구조가 간단하면서도 메인테넌스가 용이하며 작업 효율성도 우수한 장점이 있다.

지금까지 본 발명에 따른 바람직한 구체예를 들어 본 발명을 설명하였으나,이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 발명의 영역 내임을 이해하여야만 할 것이다.

Claims (12)

1. 상광하협의 테이퍼상 슬라이딩판과 그 상면 양측의 가이드벽, 상기한 가이드벽에 설치되는 가이드 센서, 상기한 슬라이딩판 저면에 고정되는 실린더 및, 상기한 실린더의 피스톤의 일단에 연결되어 상기한 피스톤의 전후진 운동에 따라 상기한 슬라이딩판의 저면에서 전후진되는 가이드판을 가지며, 컨베이어의 단부에 일단이 고정되고 타단은 하방으로 경사지게 설치되는 슬라이딩 가이드 어셈블리와;

   경사 프레임과, 그 저면에 평행하게 설치되는 적어도 하나의 분리 실린더와, 피스톤의 일단에 고정되며 상기한 프레임에 수직으로 위치하는 박스 받침판과, 상기한 피스톤의 연장 여부를 감지하는 상기한 분리 실린더 수만큼의 리드 센서를 갖는 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리를 포함하며:

   상기한 슬라이딩 가이드 어셈블리와 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리가 이루는 각도가 70∼110°의 범위이고, 상기한 박스 받침판 상면에는 플랩이 열린 빈 박스의 일측면이 당접하며 열린 플랩이 상기한 슬라이딩 가이드 어셈블리(10)를 향하게 위치하고,

   상기한 컨베이어로부터 이송되는 수지 필름 봉입 리필 제품이 상기한 슬라이딩판을 통과시 상기한 가이드 센서에 감지되고, 이에 의해 상기한 가이드판이 상기한 박스 내로 전진 및 복귀하여 상기한 리필 제품을 상기한 박스 내측의 경사면에 슬라이딩 사입하는 동작을 수행한 다음, 이에 후속하여 상기한 분리 실린더의 작동에 따라 피스톤의 일단에 고정된 박스 받침판이 상기한 프레임의 경사면을 따라 하방으로 일정 거리 슬라이딩되는

   슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커(refill packer).
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 적어도 하나의 분리 실린더가 전진 길이 조절이 가능한 단 한 개의 다단 신장형 실린더인 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
3. 제 1 항에 있어서, 상기한 적어도 하나의 분리 실린더가, 하나의 박스 내에 리필 팩킹되는 리필 제품 수 보다 하나 적은 수효로 설치되며, 상기한 가이드 센서 가 리필 제품의 이송을 감지할 때마다 각각의 상기한 분리 실린더가 단계적으로 작동하여 상기한 박스 받침판이 단계적으로 하향 슬라이딩되고, 박스 크기에 따라 상기한 적어도 하나 이상의 분리 실린더의 위치를 조절하기 위한 길이 조절 실린더가 상기한 프레임의 저면 후방에 설치되는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 슬라이딩 가이드 어셈블리가 컨베이어의 일단에 경사각 조절 가능하게 설치되며, 상기한 상면 양측의 가이드벽의 너비가 조절 가능하게 형성되고, 상기한 슬라이딩판의 하협 단부 저면 양측에 상기한 가이드판을 지지함과 아울러, 원활한 미끄럼 운동이 가능하도록 한 쌍의 로울러를 가지며; 상기한 컨베이어가 리필 제품의 사입 속도에 따라 이송 속도 제어가 가능한 슬라이딩 컨버터 컨베이어이고; 상기한 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리가 경사각 조절 가능하게 설치되고, 상기한 프레임에 바닥판 및 그로부터동일 평면상에서 하방으로 연장되는 세로상 개구를 갖는 지지판과, 너비 조절이 가능한 한 쌍의 가이드봉을 가지며, 상기항 가이드봉 중 어느 하나는 상기한 프레임의 하단부 일정 영역의 상단부에만 형성되는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
5. 제 4 항에 있어서, 상기한 지지판의 세로상 개구를 통하여 박스 받침판의 일단이 상기한 분리 실린더의 피스톤 일단에 연결 고정되며, 상기한 프레임의 일측에 박스 고정 실린더가 설치되고, 상기한 박스 받침판의 최상단 위치를 감지키 위한 감지 센서가 설치되어 있는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리의 하부 일측에 사입 완료된 박스를 분리키 위한, 박스 푸셔 실린더, 피스톤 및 그 일단에 연결되는 푸싱판으로 구성되는 박스 푸셔 어셈블리를 또한 포함하는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
7. 제 6 항에 있어서, 상기한 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리의 하부 타측에 상기한 박스 푸셔 어셈블리에 의해 이송되는 사입 완료 박스를 바로 세우기 위한 박스 정렬 어셈블리를 또한 포함하며, 상기한 박스 정렬 어셈블리는 박스 정렬 실린더 및 그 일단에 고정된 박스 경사 지지판과, 피스톤의 일단에 연결되며 상기한 박스 경사 지지판의 일부를 이루는 푸싱 정렬판으로 구성되는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 박스 다단 슬라이딩 공급 어셈블리의 박스 받침판에 의해 지지되는 박스의 플랩 상단 높이의 측방으로부터 박스들이 연속적으로 공급되는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩커.
9. (A) 경사 프레임의 저면에 설치되는 적어도 하나의 분리 실린더들의 피스톤이 당겨져 박스 받침판이 최상단 위치로 이동되며, 받침판 상단 위치 감지 센서로 그 최상단 위치를 감지하고,

   (B) 박스 고정 실린더의 피스톤이 후퇴하여 박스를 고정 해제시키며,

   (C) 슬라이딩 가이드 어셈블리를 통하여 슬라이딩되는 리필 제품의 이동을 가이드 센서에 의해 감지하고,

   (D) 슬라이딩판 저면의 실린더 작동으로 가이드판이 인출되어 리필 제품을 박스 내측의 일측면상에 깊숙히 사입시킨 후 복귀하며,

   (E) 분리 실린더가 작동하여 첫 번째 리필 제품이 사입된 박스가 일정 거리 하방으로 슬라이딩 이동하고,

   (F) 리드 센서가 피스톤의 전진 상태를 감지하며,

   (G) 상기한 (C) 및 (D)를 다시 반복하는 것으로 구성되는,

   리필 제품 박스 사입 단계를 포함하는 슬라이딩 사입식 자동 리필 팩킹 방법.
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