KR101463711B1

KR101463711B1 - 패킹부재 삽입장치

Info

Publication number: KR101463711B1
Application number: KR20140086775A
Authority: KR
Inventors: 서정우; 김태진
Original assignee: 서정우; 김태진
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2014-11-19

Abstract

본 발명은 패킹부재 삽입장치에 관한 것으로서, 탄성력이 구비된 연질의 패킹부재를 지지하는 패킹부재 지지부; 상기 패킹부재가 삽입되는 용기를 지지하는 용기 지지부; 제어에 따라 상기 패킹부재 지지부와 용기 지지부에서 좌, 우, 상, 하방으로 변위되며, 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재를 픽업하여 용기에 삽입하는 로봇암부; 를 포함하며, 상기 로봇암부는 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재의 측부에 접촉되어 패킹부재를 픽업하는 둘 이상의 패킹픽커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 패킹부재의 일시적 형태 변형을 통한 픽킹 및 이송으로 패킹부재의 용이한 삽입을 자동으로 구현할 수 있으며, 패킹부재의 픽킹 및 삽입과 패킹부재 삽입이 완료된 용기의 이송을 담당하는 로봇암을 일체로 마련함으로써 한 번으로 동작으로 패킹부재의 삽입 및 용기 이송이 완료될 수 있다.
또한, 접근 감지 센서를 장치에 적용하여 타 물체의 움직임이 인식될 경우 자동으로 장치 동작을 정지시킴으로서 작업 시 안전 사고를 예방할 수 있고, 패킹부재 삽입의 자동화를 통해 작업능률과 생산성이 향상될 수 있다.

Description

패킹부재 삽입장치{Packing Parts Insert Apparatus}

본 발명은 패킹부재 삽입장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품용 용기는 화장품 사용 시, 내부에 수용물이 과다하게 배출되는 것을 방지하고, 밀폐 효율을 높여 수용물의 건조를 막음으로써 수용물의 양적 감소를 방지하기 위하여 배출구 부분에 패킹부재가 삽입된다.

이러한 패킹부재를 용기에 삽입시키는 것은 인력을 통하여 수공 방식으로 조립되고 있는 실정이며, 용기 내부에 특정 부재를 기계적 장치를 통해 삽입시키는 종래 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0511212호(포장용기에의 방습제 및 속갭의 자동 장착장치 및 방법)가 있었다.

상기 종래 기술의 경우, 속캡을 포장용기에 삽입시키는 공정에서 속캡과 포장용기 부분의 형상이 대응되어 속캡의 일시적 변형이 없이도 자동 삽입이 구현되어 실리콘, 고무 등으로 마련되는 연질 및 탄성력이 구비된 화장품용 패킹부재(용기 투입부분과 직경이 대응됨)에는 적용되지 못한다는 한계점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 패킹부재의 일시적 형태 변형을 통한 픽킹 및 이송으로 패킹부재의 용이한 삽입을 자동으로 구현할 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 패킹부재의 픽킹 및 삽입과 패킹부재 삽입이 완료된 용기의 이송을 담당하는 로봇암을 일체로 마련함으로써 한 번으로 동작으로 패킹부재의 삽입 및 용기 이송이 완료될 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 접근 감지 센서를 장치에 적용하여 타 물체의 움직임이 인식될 경우 자동으로 장치 동작을 정지시킴으로서 작업 시 안전 사고를 예방할 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 탄성력이 구비된 연질의 패킹부재를 지지하는 패킹부재 지지부; 상기 패킹부재가 삽입되는 용기를 지지하는 용기 지지부; 제어에 따라 상기 패킹부재 지지부와 용기 지지부에서 좌, 우, 상, 하방으로 변위되며, 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재를 픽업하여 용기에 삽입하는 로봇암부; 를 포함하며, 상기 로봇암부는 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재의 측부에 접촉되어 패킹부재를 픽업하는 둘 이상의 패킹픽커를 포함하는 패킹부재 삽입장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 둘 이상의 패킹픽커는 평면을 기준으로 패킹부재의 중심을 향해 내측으로 변위되어 패킹부재를 픽업하도록 마련된다.

또한, 상기 패킹부재 지지부는 상기 패킹부재가 안착되는 공간을 제공하는 몸체부분을 포함하며, 상기 몸체부분에는 상기 둘 이상의 패킹픽커와 대응되는 위치에 패킹픽커가 삽입되기 위하여 몸체부분의 수직방향을 따라 개방된 둘 이상의 파지부분이 형성된다.

여기서, 상기 둘 이상의 패킹픽커의 내측 변위에 의해 형성되는 둘 이상의 패킹픽커들을 원둘레로 이은 가상원의 직경은 상기 용기 투입구의 직경보다 작도록 제어된다.

또한, 상기 패킹부재 삽입장치는 상기 패킹부재 지지부와 용기 지지부 사이에 배치되며, 상기 패킹부재가 삽입된 용기가 수용되는 수납부를 더 포함한다.

한편, 상기 로봇암부는 상기 패킹픽커의 후위에 배치되며 패킹부재가 삽입된 용기를 픽업하는 용기픽커를 더 포함한다.

여기서, 상기 용기픽커는 상기 패킹픽커 후위에서 양측으로 연장형성되며, 상기 용기가 배치된 방향으로 각각 80 내지 100(°)로 변위되어 용기를 픽업하도록 마련된다.

상기 패킹부재 삽입장치는 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부에 의해 작업 공간 내에 타 물체의 접근이 인식될 경우, 패킹부재 삽입장치의 동작을 정지시키도록 마련된다.

상기 패킹픽커는 로봇암부의 하부에서 돌출된 형태로 마련되되, 로봇암부의 하부에서 유압 실린더를 통해 상, 하방으로 변위 가능하도록 마련된 베이스에 관통 형성된 내측변위홈을 통해 돌출된다.

본 발명에 의해, 패킹부재의 일시적 형태 변형을 통한 픽킹 및 이송으로 패킹부재의 용이한 삽입을 자동으로 구현할 수 있다.

또한, 패킹부재의 픽킹 및 삽입과 패킹부재 삽입이 완료된 용기의 이송을 담당하는 로봇암을 일체로 마련함으로써 한 번으로 동작으로 패킹부재의 삽입 및 용기 이송이 완료될 수 있다.

또한, 접근 감지 센서를 장치에 적용하여 타 물체의 움직임이 인식될 경우 자동으로 장치 동작을 정지시킴으로서 작업 시 안전 사고를 예방할 수 있다.

또한, 패킹부재 삽입의 자동화를 통해 작업능률과 생산성이 향상될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치, 패킹부재, 용기의 구성을 도시한 사시도이며,
도 2 내지 도 8 은 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치의 패킹부재 픽업, 패킹부재 삽입, 패킹픽커의 분리, 패킹부재가 삽입된 용기 픽업의 과정을 순차적으로 도시한 상태 사시도이며,
도 9 는 본 발명에 따른 로봇암의 구성을 도시한 저면 사시도이며,
도 10 (a) 는 본 발명에 따른 패킹픽커의 내측 변위 전, 도 10 (b) 는 본 발명에 따른 패킹픽커의 내측 변위 후의 상태를 도시한 평면도이다.

.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 패킹부재 삽입장치의 세부 구성(특히 로봇암부)의 변위를 구현하는 모터 또는 유압 구동 실린더의 구체적 설명, 장치 동작을 구현하는 물리적, 제어적 세부 구성에 대한 내용은 발명의 특징적 부분을 제외하고 생략하였음을 밝혀둔다.

도 1 은 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치, 패킹부재, 용기의 구성을 도시한 사시도이며, 도 2 내지 도 8 은 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치의 패킹부재를 픽업, 패킹부재를 용기로 삽입, 패킹픽커의 분리, 패킹부재가 삽입된 용기 픽업의 과정을 순차적으로 도시한 상태 사시도이며, 도 9 는 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치의 로봇암의 구성을 도시한 저면 사시도이며, 도 10 (a) 는 본 발명에 따른 패킹픽커의 내측 변위 전, 도 10 (b) 는 본 발명에 따른 패킹픽커의 내측 변위 후의 상태를 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 10 을 참조하면, 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치는, 패킹부재 지지부(10), 용기 지지부(20), 수납부(30), 로봇암부(40) 및 센서부(50)를 포함한다.

패킹부재 지지부(10)는 탄성력이 구비된 연질(실리콘, 고무 등)의 패킹부재(P)를 지지하는 역할을 수행하며, 바람직하게는, 도 1 내지 도 8 에서와 같이, 패킹부재(P)가 안착되는 공간을 제공하는 몸체부분을 포함하며, 상기 몸체부분에는 수직방향을 따라 개방된 파지부분(12)이 형성된다.

여기서, 파지부분(12)은 후술할 로봇암부(40)의 패킹픽커(42)가 삽입되어 안착된 패킹부재(P)를 측부면으로부터 파지할 수 있도록 둘 이상으로 마련될 수 있으며, 도 10 에서와 같이, 패킹부재(P)의 상단면을 기준으로 120°마다 형성된 세 부분으로 마련될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 장치의 설계 및 필요에 따라 패킹픽커(42)와 대응되는 다양한 갯수로 마련될 수 있음은 물론이다.(이하에서는 도 1 내지 도 10 에서와 같이, 파지부분(12)과 패킹픽커(42)가 세 부분으로 형성된 상태를 기준으로 설명하기로 한다.)

용기 지지부(20)는 패킹부재(P)가 삽입되는 용기(B)를 지지하는 구성으로, 도 1 내지 도 8 에서와 같이, 용기(B)의 하부가 삽입되어 용기(B)의 직립을 구현하는 원통형상으로 마련될 수 있다.

수납부(30)는 패킹부재(P)가 삽입 완료된 용기(B)가 모여지는 공간을 제공하는 구성으로 도 1 내지 도 8 에서와 같이, 패킹부재 지지부(10)와 용기 지지부 사이(20)에 배치된다.

여기서, 수납부(30)는 작업공간 상에 형성된 트레이로 마련될 수 있으며, 바닥면이 개방되어 작업공간 하부에 마련된 용기 적체 공간으로 패킹부재가 삽입된 용기를 전달하는 형태로도 마련될 수 있다.

로봇암부(40)는 패킹부재 삽입장치의 제어에 따라 동작하며, 패킹부재(P)의 픽업, 패킹부재(P)의 일시적 형태 변형, 이송, 용기(B) 내부로의 삽입, 패킹부재(P)가 삽입된 용기(B)를 이송시키는 여러 역할을 동시에 수행하는 구성이다.

구체적으로, 로봇암부(40)는 패킹부재 지지부(10)와 용기 지지부(20)의 상부에서 좌, 우, 상, 하방으로 변위되며, 패킹부재 지지부(10)에 지지된 패킹부재(P)를 픽업하는 패킹픽커(42)와 패킹부재(P)가 삽입된 용기(B)를 픽업하는 용기픽커(44)를 포함하여 마련될 수 있다.

여기서, 로봇암부(40)의 사방 변위는 유압 실린더, 구동 모터, 위치 제어 수단 등을 통해 이루어질 수 있으며, 후술할 패킹픽커(42) 및 용기픽커(44)의 구동 및 제어를 구현하는 구성 또한 다수 추가될 수 있으나 발명의 명료한 설명을 위해 특징적 구성을 제외하고는 설명을 생략하였다.

패킹픽커(42)는 패킹부재 지지부(10)의 측부에 개방 형성된 파지부분(12)에 대응되는 갯수로 마련되어 파지부분(12)에 삽입되어 패킹부재(P)를 픽업시킨다.

구체적으로는 도 9 에서와 같이, 패킹픽커(42)는 로봇암부(40)의 하부에 배치된 원판형의 베이스(41)를 관통하여 노출되며, 패킹부재(P) 픽업 시, 파지부분(12)에 삽입된 후 패킹부재(P)의 평단면상 중심을 향하도록 내측으로 변위되어 패킹부재(P)의 픽업을 구현한다.

패킹픽커(42)의 내측 변위는, 패킹부재(P)의 픽업과 패킹부재(P)의 일시적 형태 변형을 통해 용기(B) 투입구 부분에 패킹부재(P)를 용이하게 삽입시키기 위한 것으로, 베이스(41)에 형성된 내측변위홈(43)을 따라 패킹픽커(42)가 이동 가능하도록 구성되는 것으로 구현될 수 있으며, 패킹픽커(42)의 내측 변위에 의해 형성되는 직경(패킹픽커들을 원둘레로 이은 가상원의 직경)은 용기(B) 투입구의 직경 보다 작도록 제어된다.

즉, 패킹픽커(42)는 패킹부재 지지부(10)에 형성된 파지부분(12)으로 삽입되어 패킹부재(P)의 측부와 접촉되며, 내측변위홈(43)을 따라 내측으로 변위되어 연질의 패킹부재(P)를 일시적 변형(도 10 (b) 참조, 패킹부재의 직경을 본래의 직경보다 작게 만듬)시켜 패킹부재(P)를 픽업하게되는 것이다.

이후, 패킹픽커(42)에 의해 일시적 변형되고 픽업된 패킹부재(P)는 로봇암부(40)의 이송에 의해 용기 지지부(20) 방향으로 이동되고, 다시 패킹픽커(42)가 용기 지지부(20)에 안착된 용기(B) 내부로 삽입됨으로써, 패킹부재(P)의 삽입을 구현한다.

또한, 용기(B) 내부로 삽입된 패킹픽커(42)는 로봇암(40)의 상방 변위에 따라 용기(B)로부터 분리되게 되며, 이 경우, 로봇암(40)과 베이스(41) 사이를 유압 실린더를 통해 연결시켜, 로봇암(40)의 상방 변위에 따라 로봇암(40) 중심축에 설치된 패킹픽커(42)는 관통된 내측변위홈(43)을 통해 상방으로 이동하되, 베이스(41)는 변위되지 않도록 구성(베이스가 용기에 삽입된 패킹부재의 상부면을 누르고 있는 형태로 설계, 도 6과 도 7의 베이스와 로봇암의 위치 관계 참조)하여 패킹픽커(42) 만을 용기(B)로부터 분리시키는 것을 구현할 수 있다.

그러나 패킹부재(P)와 패킹픽커(42)의 분리는 전술한 바에 한정되지는 않으며, 용기(B)에 삽입된 패킹부재(P)를 패킹픽커(42)가 분리되는 동안 용기(B) 내부에서 고정시킬 수 있는 돌기 또는 내측변위홈(43)을 이용한 패킹픽커(42)의 각도 조절 등의 구성적 부가를 통하여 패킹픽커(42)의 분리를 구현시킬 수도 있음은 물론이다.

한편, 로봇암부(40)는 패킹픽커(42)의 후위에 배치되며 패킹부재(P)가 삽입된 용기(B)를 픽업하는 용기픽커(44)를 더 포함한다.

여기서, 용기픽커(44)는 패킹픽커(42) 후위에서 양측으로 연장형성되며, 용기(B)가 배치된 방향으로 각각 80 내지 100(°)로 변위되어 용기(B)를 픽업하도록 마련된다.

구체적으로 용기픽커(44)는 패킹픽커(42) 후위에 배치된 몸체(45), 몸체(45) 양측에 결합되며, 용기픽커(44)을 전방으로 회전시키는 회전수단(46), 용기(B)를 픽업할 수 있도록 용기 파지홈이 형성된 파지수단(48) 및 회전수단(46)과 파지수단(48) 사이에 연결되는 연장수단(47)의 세부 구성을 포함하여 마련될 수 있으며, 도 7 내지 도 8 에서와 같이, 파지수단(48)에 형성된 용기 파지홈이 용기(B) 투입구의 측부를 양쪽에서 파지하도록 마련된다.

여기서, 용기픽커(44)는 패킹픽커(42)가 패킹부재(P)를 파지한 상태에서 패킹부재(P)를 용기(B)에 삽입시키기 위한 위치로 이동되었을 때, 전방으로 회전되어 용기(B)를 파지 및 고정시킴으로써 패킹픽커(42)의 정확한 삽입 동작을 보조하도록 마련된다.

한편, 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치는 센서부(50)를 더 포함하며, 센서부(50)에 의해 작업 공간 내에 타 물체의 접근이 인식될 경우, 패킹부재 삽입장치의 동작을 정지시키도록 마련되어 작업 시, 안전사고 발생을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 패킹부재 삽입장치는, 패킹부재의 일시적 형태 변형을 통한 픽킹 및 이송으로 패킹부재의 용이한 삽입을 자동으로 구현할 수 있으며, 패킹부재의 픽킹 및 삽입과 패킹부재 삽입이 완료된 용기의 이송을 담당하는 로봇암을 일체로 마련함으로써 한 번으로 동작으로 패킹부재의 삽입 및 용기 이송이 완료될 수 있다.

또한, 접근 감지 센서를 장치에 적용하여 타 물체의 움직임이 인식될 경우 자동으로 장치 동작을 정지시킴으로서 작업 시 안전 사고를 예방할 수 있고, 패킹부재 삽입의 자동화를 통해 작업능률과 생산성이 향상될 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 패킹부재 지지부
12 : 파지부분
20 : 용기 지지부
30 : 수납부
40 : 로봇암부
41 : 베이스 42 : 패킹픽커 43 : 내측변위홈
44 : 용기픽커 45 : 몸체 46 : 회전수단
47 : 연장수단 48 : 파지수단
50 : 센서부
P : 패킹부재 B : 용기

Claims

탄성력이 구비된 연질의 패킹부재를 지지하는 패킹부재 지지부;
상기 패킹부재가 삽입되는 용기를 지지하는 용기 지지부;
제어에 따라 상기 패킹부재 지지부와 용기 지지부에서 좌, 우, 상, 하방으로 변위되며, 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재를 픽업하여 용기에 삽입하는 로봇암부; 를 포함하며,
상기 로봇암부는 상기 패킹부재 지지부에 지지된 패킹부재의 측부에 접촉되어 패킹부재를 픽업하는 둘 이상의 패킹픽커를 포함하는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 둘 이상의 패킹픽커는 평면을 기준으로 패킹부재의 중심을 향해 내측으로 변위되어 패킹부재를 픽업하도록 마련되는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 패킹부재 지지부는 상기 패킹부재가 안착되는 공간을 제공하는 몸체부분을 포함하며, 상기 몸체부분에는 상기 둘 이상의 패킹픽커와 대응되는 위치에 패킹픽커가 삽입되기 위하여 몸체부분의 수직방향을 따라 개방된 둘 이상의 파지부분이 형성되는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제2항에 있어서,
상기 둘 이상의 패킹픽커의 내측 변위에 의해 형성되는 둘 이상의 패킹픽커들을 원둘레로 이은 가상원의 직경은 상기 용기 투입구의 직경보다 작도록 제어되는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 패킹부재 삽입장치는 상기 패킹부재 지지부와 용기 지지부 사이에 배치되며, 상기 패킹부재가 삽입된 용기가 수용되는 수납부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 로봇암부는 상기 패킹픽커의 후위에 배치되며 패킹부재가 삽입된 용기를 픽업하는 용기픽커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제5항에 있어서,
상기 용기픽커는 상기 패킹픽커 후위에서 양측으로 연장형성되며, 상기 용기가 배치된 방향으로 각각 80 내지 100(°)로 변위되어 용기를 픽업하도록 마련되는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 패킹부재 삽입장치는 센서부를 더 포함하며, 상기 센서부에 의해 작업 공간 내에 타 물체의 접근이 인식될 경우, 패킹부재 삽입장치의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 패킹픽커는 로봇암부의 하부에서 돌출된 형태로 마련되되, 로봇암부의 하부에서 유압 실린더를 통해 상, 하방으로 변위 가능하도록 마련된 베이스에 관통 형성된 내측변위홈을 통해 돌출되는 것을 특징으로 하는
패킹부재 삽입장치.