KR20230144813A

KR20230144813A - 승강식 파이프 포장장치 및 이를 이용한 파이프 포장방법

Info

Publication number: KR20230144813A
Application number: KR1020220043960A
Authority: KR
Inventors: 윤규호; 권재경; 권현준
Original assignee: (주) 남명
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2023-10-17

Abstract

본 발명은 수평방향으로 작업공간에 대한 제약을 최소한으로 하되 작업자의 산택에 따라 비닐 포장하고자 하는 파이프를 낱개 포장하거나 다수를 일괄 포장할 수 있는 승강식 파이프 포장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐이 포장되기 이전의 파이프를 공급하되 비닐이 포장된 파이프를 이송시키며, 회전수단이 구비된 베이스부와, 상기 베이스부를 통해 공급된 파이프 길이방향으로 승강하여 파이프 외면에 비닐을 포장시키는 승강포장부 및 파이프가 고정될 수 있게 상기 승강포장부 하부에 위치하되 상기 회전수단의 회전을 통해 비닐 포장 이전의 파이프를 상기 승강포장부에 공급하며, 비닐 포장된 파이프를 상기 베이스부에 공급하는 지그부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

승강식 파이프 포장장치 및 이를 이용한 파이프 포장방법{Pipe package device and method}

본 발명은 수평방향으로 작업공간에 대한 제약을 최소한으로 하되 작업자의 산택에 따라 비닐 포장하고자 하는 파이프를 낱개 포장하거나 다수를 일괄 포장할 수 있는 승강식 파이프 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원형 파이프, 사각형 파이프 등을 생산하여 최종 사용자에게 전달하거나, 그 파이프들을 생산한 후, 표면을 폴리싱 처리하여 최종 사용자에게 전달하는 과정에서 파이프의 표면에 부식이나 스크래치가 발생하는 것을 방지하기 위하여 파이프들을 각각 원통형 비닐 포장재로 포장하여 운반한다.

종래에는 파이프를 포장시 작업자들이 비닐 포장재를 수작업으로 파이프들을 각각 포장하였으나, 파이프 포장작업의 효율성이 떨어지고 인건비로 인하여 생산원가가 상승하는 원인이 되었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 파이프를 자동으로 포장하는 기술이 개발되고 있다.

일 예로, 종래기술인 국내등록특허 제10-1798834호(2017. 12. 20. 공고일)(이하, 선행기술이라 함)에는 파이프를 자동으로 이송시키면서 시트형태의 비닐 포장재로 파이프를 감싸면서 포장재를 단부를 가열하여 접합하는 파이프 포장 장치가 개시되어 있다.

그러나 선행기술은 파이프를 자동으로 포장하게 되어 인건비를 감소시킬 수 있으나, 파이프를 자동으로 이송시키고 그 이송되는 파이프를 시트형태의 비닐 포장재로 파이프를 감싸면서 시트형태의 비닐 포장재를 가열하여 접합하게 되는 방식으로 이러한 구성들 모두는 수평방향으로 이어지는 형태를 취하고 있어 포장하고자 하는 파이프의 길이에 따라 작업공간 특히, 수평방향으로의 길이제약이 동반되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 종래기술의 경우에는 파이프가 개별로만 인입되어 포장되는 방식을 취하고 있어 다수의 파이프를 일괄로 포장하는 방식은 구조적으로 구현하기 어렵다는 문제점도 동반하게 된다.

국내등록특허 제10-1798834호(공고일:2017.12.20.) 국내등록특허 제10-2175886호(공고일:2020.11.06.) 국내등록특허 제10-0369577호(공고일:2003.02.05.) 국내등록특허 제10-2098366호(공고일:2020.05.29.)

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 특히, 수평방향으로 작업공간에 대한 제약을 최소한으로 하되 작업자의 산택에 따라 비닐 포장하고자 하는 파이프를 낱개 포장하거나 다수를 일괄 포장할 수 있는 포장장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치는 비닐(V)이 포장되기 이전의 파이프(P)를 공급하되 비닐(V)이 포장된 파이프(P)를 이송시키며, 회전수단(130)이 구비된 베이스부(100)와, 상기 베이스부(100)를 통해 공급된 파이프(P) 길이방향으로 승강하여 파이프(P) 외면에 비닐(V)을 포장시키는 승강포장부(200) 및 파이프(P)가 고정될 수 있게 상기 승강포장부(200) 하부에 위치하되 상기 회전수단(130)의 회전을 통해 비닐(V) 포장 이전의 파이프(P)를 상기 승강포장부(200)에 공급하며, 비닐(V) 포장된 파이프(P)를 상기 베이스부(100)에 공급하는 지그부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스부(100)는 상기 지그부(300)에 비닐(V) 포장하고자 하는 파이프(P)를 적어도 하나 이상 공급하는 공급부재(110) 및 상기 지그부(300)의 회전에 의해 비닐(V) 포장된 파이프(P)를 일 방향으로 이송시키는 이송부재(120)를 포함하되, 상기 회전수단(130)은 상기 지그부(300)를 기준으로 양측에 한 쌍으로 구비되어 서로 교번되게 상기 지그부(300)를 파지하여 일측 또는 타측 방향으로 회전시키며, 상기 지그부(300)의 회전을 통하여 상기 공급부재(110)에서 공급되는 파이프(P)가 상기 승강포장부(200) 하부에 위치하도록 하거나 비닐(V) 포장된 파이프(P)가 상기 이송부재(120)에 인계될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공급부재(110)는 적어도 하나 이상 비닐(V) 포장 이전의 파이프(P)가 삽입되는 삽입공(113)이 형성되되 하부는 제1안착대(141)와 슬라이드 왕복 이동가능하게 설치되는 공급체(111) 및 상기 공급체(111)가 이동하기 위한 동력을 제공하는 이동수단(115)을 포함하되, 상기 공급체(111)의 이동은 파이프(P)의 길이에 따라 제어부(400)에 저장된 설정값에 따라 이동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송부재(120)는 제2안착대(143) 상부에 회전가능하게 설치되되 상면에는 비닐(V) 포장된 파이프(P)가 안착하여 일 방향으로 이송시키는 컨베이어(121) 및 상기 컨베이어(121)의 회전에 필요한 동력을 제공하는 이송모터를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강포장부(200)는 수직 또는 수평 중 적어도 어느 하나의 방향으로 길이를 갖도록 서로 이웃하게 연결 설치되는 다수의 프레임(210)과, 상기 프레임(210)에 회전가능하게 설치되어 파이프(P)를 포장하기 위한 비닐(V)을 제공하는 공급롤러(220)와, 상기 프레임(210)을 따라 승강할 수 있게 한 쌍이 서로 마주보게 배치되되 비닐(V) 양측을 진공 흡착하여 하부가 개구됨과 동시에 비닐(V)이 상기 공급롤러(220)에서 권출될 수 있게 하강하며, 하강에 의해 상기 지그부(300)에 구비된 파이프(P) 외면이 감싸도록 하강하는 비닐포장부재(230) 및 상기 프레임(210) 상부에 한 쌍이 서로 마주보게 설치되어 상기 공급롤러(220)에서 권출된 비닐(V)을 절단과 동시에 열 접착시키는 접착커팅부재(240)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지그부(300)는 양측에 상기 회전수단(130)과 탈착 가능하게 결합하는 플랜지(311)가 형성된 하부지그(310)와, 상기 하부지그(310)와 탄성복원이 가능하게 결합하되 상부에는 상기 공급부재(110)를 통해 공급되는 파이프(P)를 고정시키는 고정수단(330)이 구비되며, 외면에는 공기흡착에 의해 비닐(V)을 흡착 고정시기기 위한 비닐흡착공(321)이 형성된 상부지그(320) 및 상기 하부지그(310)와 상기 상부지그(320) 사이에 구비되는 탄성체(340)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정수단(330)은 하부가 콤프레셔와 플렉시블한 자바라 등으로 관(PIPE) 연결되되 상부가 외부로 노출되게 상기 상부지그(320)를 관통하는 에어배출관(331) 및 상기 에어배출관(331) 상부에 구비되되 콤프레셔에서 공급되는 에어에 의해 부피가 팽창하여 상기 상부지그(320)에 안착된 파이프(P) 외면을 외측방향으로 가압하여 고정시키는 팽창체(333)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 팽창체(333)는 상기 상부지그(320) 외부로 노출된 상기 에어배출관(331) 길이방향을 따라 다수 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부지그(320) 또는 상기 하부지그(310) 중 적어도 어느 하나에는 무게감지센서(350)가 더 구비되되 상기 무게감지센서(350)는 상기 상부지그(320)에 공급되는 파이프(P)의 무게에 의해 상기 상부지그(320)가 상기 하부지그(310) 방향으로 눌림에 따라 전기적으로 온(ON) 동작함과 동시에 제어부(400)에 전기신호가 전송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 파이프를 비닐 포장하기 위한 작업공간의 제약을 최소한으로 할 수 있어 소규모의 작업장에서도 설치 후, 사용할 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 종래와는 차별적으로 팽창체의 팽창에 의해 파이프를 지그부에 고정시키는 방식을 취함에 따라 해당 파이프의 내경에 관계 없이 모두 적용 가능하다는 효과를 구현하게 된다.

또한, 종래와는 차별적으로 작업자의 선택에 따라 하나 또는 다수의 파이프를 하나의 포장장치를 이용하여 비닐의 포장이 가능하다는 효과를 더 포함하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치에 대한 베이스부를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 대한 공급부재를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 대한 이송부재를 나타낸 도면.
도 5는 도 2에 대한 회전수단을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치에 대한 승강포장부를 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 대한 평면도면.
도 8은 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치에 대한 지그부를 나타낸 단면도.
도 9는 도 8에 대한 고정수단의 다른 실시예.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치에 대한 작용관계를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치를 이용한 파이프 포장방법을 나타낸 흐름도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치(이하, 간략하게 '포장장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 포장장치(1)는 크게 베이스부(100), 승강포장부(200), 지그부(300) 및 이들 구성 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부(400)를 포함하며, 상기 제어부(400)는 다수의 스위치 및 디스플레이가 구비된 통상의 제어판을 의미하는 것으로 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 상세한 설명은 생략하도록 한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 베이스부(100)는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 후에 설명하는 지그부(300)를 회전시켜 그 회전을 통해 비닐(V)을 포장하기 이전의 파이프(P)가 승강포장부(200)의 직하부에 위치할 수 있도록 배치하며, 비닐(V)이 포장된 이후의 파이프(P)를 상기 지그부(300)의 회전을 통해 인계받아 일 방향으로 이송시키기 위한 구성으로 공급부재(110), 이송부재(120), 회전수단(130) 및 안착부재(140)를 포함한다.

예컨대 공급부재(110)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 비닐(V) 포장하고자 하는 파이프(P)가 적어도 하나 이상 지그부(300)에 고정될 수 있게 해당 파이프(P)를 공급하기 위한 구성으로 공급체(111) 및 이동수단(115)을 포함한다.

공급체(111)는 도시한 바와 같이, 하부가 제1안착대(141)와 왕복으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되되 외면에는 적어도 하나 이상의 삽입공(113)이 천공 형성되어 상기 삽입공(113)을 통해 비닐(V) 포장하고자 하는 파이프(P)가 관통 삽입되는 구조를 갖도록 한다.

이때, 삽입공(113)의 형성 위치와 개수는 후에 설명하는 지그부(300)를 구성하는 고정수단(330)과 서로 대향되게 동일한 개수를 갖도록 천공 형성되는 것이 바람직하다.

이동수단(115)은 신장 가능한 로드 또는 다수의 기어와 벨트가 연결된 모터 중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 제1안착대(141)에 삽입된 공급체(111) 하부가 상기 제1안착대(141)에 안내되어 왕복으로 이동할 수 있는 것이면 모두 적용 가능하다.

하여, 파이프(P)의 길이에 따라 공급체(111)를 승강포장부(200)와 근접하게 이동시키거나 더 멀리 이동시켜 하나의 공급체(111)만으로도 삽입공(113)에 관통 삽입된 파이프(P)가 안정적으로 고정수단(330)을 통해 상부지그(320)에 안착할 수 있게 한다.

또한, 이송부재(120)는 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 도시한 바와 같이, 승강포장부(200)를 기준으로 제1안착대(141)와 대칭되는 위치의 제2안착대(143) 상면에 설치되어 비닐(V) 포장이 완료된 파이프(P)가 일 방향 예를 들어, 적재부(미도시) 방향으로 이송될 수 있도록 하며, 본 발명에서는 컨베이어(121) 및 접착몸체(123)를 포함한다.

여기서 컨베이어(121)는 제2안착대(143) 상면에 배치되되 도시되지 않은 이송모터(미도시)의 회전력을 전달 받는 다수의 롤러 외면에 감겨진 벨트의 회전을 통해 비닐(V)이 포장된 파이프(P)가 일 방향으로 이송될 수 있도록 한다.

접착몸체(123)는 컨베이어(121)의 입구 측에 한 쌍이 서로 마주보게 설치되되 상기 컨베이어(121)에 비닐(V) 포장된 파이프(P)가 안착하면 해당 비닐(V)의 개구된 부분을 고주파 열 접착이 가능하도록 가압하여 파이프(P)의 밀봉이 가능하게 한다.

또한, 회전수단(130)은 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 지그부(300)를 회전시켜 파이프(P)의 공급은 물론, 해당 파이프(P)에 비닐(V)을 포장하고, 비닐(V)이 포장된 파이프(P)를 이송부재(120)에 인계할 수 있는 순서로 진행될 수 있도록 하기 위한 구성으로 암(131), 파지부(133) 및 회전편(135)을 포함하며, 상기 회전수단(130)은 도시한 바와 같이, 승강포장부(200)를 기준으로 양측에 각각 설치되어 지그부(300)를 회전시킬 수 있는 구조를 갖는다.

회전편(135)은 도시한 바와 같이, 타설된 지면에 한 쌍이 서로 이웃하도록 고정 설치되되 그 상부에는 암(131) 하부가 회전가능하게 축 결합하는 구조를 갖는다.

본 발명에서의 암(131)은 전체적으로 원기둥의 형상을 갖도록 성형되되 하부가 한 쌍의 회전편(135)과 회전가능하게 축 결합하며, 상부에는 지그부(300) 즉, 하부지그(310)에 형성된 플랜지(311)를 탈착 가능하게 파지하기 위한 파지부(133)가 구비된다.

물론, 암(131)은 필요에 따라 다관절 구조를 갖는 형태의 것도 가능할 수 있으나, 지그부(300) 및 파이프(P)의 하중에 대비하여 관절 부분에 스트레스가 가해져 내구성이 저하되지 않도록 하나의 기둥형상을 갖도록 성형한다.

파지부(133)는 도시한 바와 같이, 두 분체로 구성된 몸체가 서로 회전가능하게 결합하는 구조를 가지며, 이를 통해 플랜지(311)를 파지시에 어느 하나의 몸체가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여 상기 플랜지(311)가 탈착 가능하게 파지될 수 있도록 한다.

물론, 도시되지는 않았으나, 두 몸체가 서로 회전가능하게 결합하는 형상인 파지부(133)는 제어부(400)를 통해 제어되는 실린더 등을 통해 적어도 어느 하나의 몸체가 회전하여 플랜지(311)의 탈착이 가능하게 한다.

또한, 안착부재(140)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상술한 공급부재(110) 및 이송부재(120)가 설치될 수 있는 구역과 후에 설명하는 지그부(300)를 구성하는 하부지그(310)가 안착할 수 있는 구역을 제공하기 위한 구성으로 제1안착대(141), 제2안착대(143) 및 제3안착대(145)를 포함한다.

여기서, 제1안착대(141)와 제2안착대(143)는 제3안착대(145)를 중심으로 서로 대칭되게 형성되되 상기 제1안착대(141)에는 공급부재(110)가 설치되며, 상기 제2안착대(143)에는 이송부재(120)가 설치된다.

아울러, 제3안착대(145)는 승강포장부(200) 내측에 위치하게 제1안착대(141)와 제2안착대(143) 사이 지면에 설치되되 필요에 따라 하부지그(310)의 가압 또는 해지에 따른 전기적인 스위칭 동작이 가능한 무게감지센서(350)가 구비되어 상기 하부지그(310)의 존재 여부를 제어부(400)에서 판독할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 승강포장부(200)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 승강에 의해 지그부(300)로 고정된 파이프(P) 외면에 비닐(V)이 씌워 포장이 구현될 수 있도록 하기 위한 구성으로 프레임(210), 공급롤러(220), 비닐포장부재(230) 및 접착커팅부재(240)를 포함한다.

예컨대 프레임(210)은 도시한 바와 같이, 수직 및 수평방향으로 길이를 갖는 스틸재질로 성형된 다수의 수직바(211)와 수평바(213)를 상호 체결하여 설치하며, 그 내부에는 소정의 체적을 갖는 공간부가 형성될 수 있도록 한다.

또한, 공급롤러(220)는 프레임(210) 상부에 회전가능하게 결합하되 외면에는 파이프(P)의 포장에 필요한 비닐(V)이 두루마리 형태로 감겨져 비닐포장부재(230)가 하강시에 간겨진 비닐(V)이 하방으로 권출되는 구도를 갖도록 한다.

이때, 본 발명에서의 비닐(V)은 양측이 서로 이어진 두겹으로 성형되어 비닐포장부재(230)의 흡착에 의해 서로 벌어져 지그부(300)에 고정된 파이프(P)의 인입이 용이하게 하부가 개구된 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이를 위해, 비닐포장부재(230)는 도시한 바와 같이, 서로 마주보는 수직바(211)의 길이방향으로 한 쌍의 승강체(231)가 승강 가능한 구조를 갖도록 하며, 승강에 필요한 동력은 도시되지 않은 모터나 실린더 등의 승강수단에 의해 구현될 수 있도록 한다.

즉, 상술한 지그부(300)에 구비된 무게감지센서(350)의 센싱에 의해 제어부(400)가 제3안착대(145)에 상기 지그부(300)가 안착하였음을 감지하면 상기 제어부(400)는 서로 마주보는 한 쌍의 승강체(231)는 수평바(213)를 따라 비닐(V) 방향으로 이동하게 되고, 상기 승강체(231) 외면에 구비된 흡착판(233)을 통해 해당 비닐(V)의 외면을 공기흡착하게 된다.

이후, 한 쌍의 승강체(231)는 비닐(V)의 하부가 벌어져 개구될 수 있게 역방향으로 이동하게 되고, 이후에 수직바(211)를 따라 하강하면서 지그부(300)에 고정된 파이프(P) 외면이 비닐(V)에 씌어지도록 함으로써, 파이프 포장의 전처리가 이루어지게 되는 것이다.

이와 더불어, 비닐포장부재(230)의 하강에 의해 파이프(P) 외면으로 비닐(V)이 씌워지게 되면 프레임(210) 상부에 이동가능하게 구비된 한 쌍의 접착커팅부재(240)가 공급롤러(220)에서 권출된 비닐(V)을 사이에 두고 서로 해당 비닐(V)과 면접할 수 있게 거리가 좁혀지면 고주차 열접착을 통해 파이프(P)의 포장이 이루어진 비닐(V)의 상부가 절개 됨과 동시에 폐쇄가 가능하게 되는 것이다.

물론, 본 발명에서의 접착커팅부재(240)는 비닐(V)의 폐쇄와 커팅을 위해 하나의 열접착 방식을 사용하는 것으로 기재되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 필요에 따라 비닐(V)의 커팅을 위한 별도의 블레이드(미도시)가 더 구비되는 것도 가능하다.

그리고, 상기 지그부(300)는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 평상시(미동작 상태) 상술한 승강포장부(200) 내측 하부에 위치하되 한 쌍의 회전수단(130)을 통해 공급부재(110)와 마주보게 회전하거나 이송부재(120) 방향으로 회전하여 포장하고자 하는 파이프(P)를 상기 승강포장부(200)에 공급 후, 상기 이송부재(120)로 인계하기 위한 구성으로 하부지그(310), 상부지그(320), 고정수단(330), 탄성체(340) 및 무게감지센서(350)를 포함한다.

예컨대 하부지그(310)는 전체적으로 판의 형상을 갖도록 성형되되 양측에는 각각 회전수단(130)을 구성하는 파지부(133)에 의해 파지 가능한 플랜지(311)가 외측 방향으로 돌출 형성된다.

이때, 플랜지(311) 외면에는 파지부(133)가 안정되게 상기 플랜지(311)를 파지하여 회전시 지그부(300) 자체가 무게 등에 의해 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 파지공(313)이 추가 형성되며, 상기 파지부(133)는 상기 파지공(313)을 관통하여 상기 플랜지(311)를 파지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 하부지그(310)는 도시한 바와 같이, 제3안착대(145) 상면에 안착하되 안착하는 과정에서 센서를 가압하여 제어부(400)가 상기 제3안착대(145) 상면에 상기 하부지그(310)가 안착하였음을 전기적으로 감지할 수 있도록 한다.

또한, 상부지그(320)는 탄성체(340)에 지지되어 하부지그 상부에 위치할 수 있도록 상기 하부지그(310)와 일체화될 수 있게 설치되며, 상면에는 비닐(V)로 포장하고자 하는 파이프(P)가 안착된다.

이를 위해, 상부지그(320)에는 다수의 고정수단(330)이 관통 삽입되어 안착된 파이프(P)가 고정될 수 있도록 하며, 상기 고정수단(330)은 에어배출관(331)과 팽창체(333)를 포함한다.

여기서, 각각의 에어배출관(331)은 도시한 바와 같이, 소정의 길이를 갖는 관(PIPE)의 형상으로 이루어지되 상부지그(320)의 하부에서 상부측 방향으로 수직으로 관통하여 외부로 노출되는 구조를 갖도록 복수의 구성으로 구비된다.

이때, 상부지그(320)에 관통 설치된 에어배출관(331) 하부는 콤프레셔 등과 같은 에어공급부(미도시)와 연결되어 에어의 공급이 가능하게 하며, 상기 에어배출관(331)과 콤프레셔의 간의 연결이 용이하도록 상기 상부지그(320) 하면에는 홈부가 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상부지그(320)의 측면에는 복수의 비닐흡착공(321)이 홈부 내벽과 연통되게 형성되어 상술한 비닐포장부재(230)를 통해 상부지그(320) 측면까지 하강한 비닐(V)의 내면이 강제 흡착되어 해당 비닐(V)의 하부가 상기 상부지그(320) 외면에 흡착 고정될 수 있는 구조를 갖도록 한다.

이를 위해, 비닐흡착공(321)은 외부에 별도 구비되는 에어흡착기(미도시)와 서로 관 연결되어 제어부(400)의 제어를 통해 비닐(V)의 흡착이 실행될 수 있도록 한다.

팽창체(333)는 상부지그(320)를 통해 외부로 노출된 에어배출관(331) 상부에 구비되되 상기 에어배출관(331)을 통해 에어가 공급되면 볼(Ball)의 형상으로 부피가 팽창할 수 있는 고무재질로 성형된다.

한편, 본 발명에서의 팽창체(333)는 다른 실시예로 에어배출관(331) 상부에 길이방향으로 다수 구비되어 파이프(P)의 내면을 외측 방향으로 가압하여 고정시키는 것도 가능하다.

즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 상부지그(320)를 관통하여 외부로 노출되되 파이프(P) 내측으로 삽입되는 에어배출관(331)의 외면에 측면에서 팽창할 수 있는 다수의 팽창체(333)를 설치하여 상기 에어배출관(331) 하부에서 공급되는 에어를 통해 다수의 상기 팽창체(333)가 일괄 팽창하는 구조를 갖도록 함으로써, 상부지그(320)에 안착하는 파이프(P)의 무게 등을 고려하여 해당 파이프(P)의 고정력이 향상될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 탄성체(340)는 하부지그(310)와 상부지그(320)를 서로 연결하되 특히, 상술한 공급부재(110)를 통해 공급된 파이프(P)가 팽창체(333)에 의해 지그부(300)에 고정된 상태에서 회전수단(130)의 회전을 통해 상기 지그부(300)가 제3안착대(145)에 안착하는 과정에서 발생하는 진동 및 충격을 탄성력에 의해 흡수할 수 있도록 한다.

이를 위해, 탄성체(340)는 상부지그(320) 또는 하부지그(310) 내측으로 연결대(341)에 의해 지지될 수 있게 다수가 삽입되는 구조를 갖도록 하며, 상기 탄성체(340)는 일 예로 코일스프링의 형상으로 구비된다.

또한 무게감지센서(350)는 제3안착대(145)와 서로 면접하는 하부지그(310)의 하부 내면이나 상기 제3안착대(145) 상부 내면 중 어느 한 곳에 제어부(400)와 전기적으로 연결될 수 있도록 구비되어 상기 하부지그(310)의 하중을 감지하고, 그 감지정보를 상기 제어부(400)에 전송한다.

이러한 무게감지센서(350)를 통해 제어부(400)는 지그부(300)가 제3안착대(145) 존재하는 지의 여부를 전기신호에 의해 판독할 수 있도록 함과 동시에 나아가서는 측정된 무게값과 포장하고자 하는 파이프(P)의 개별 무게값에 대한 저장된 데이터를 통하여 상기 지그부(300)에 몇 개의 파이프(P)가 포장되고자 하는지 실시간으로 판독하는 정보처리가 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치를 이용한 파이프 포장방법(이하, 간략하게 '포장방법'이라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 포장방법(2)은 크게 1)회전수단(130)의 회전을 통해 제3안착대(145)에 배치된 상부지그(320)가 공급부재(110)와 서로 마주보도록 회전시키는 단계(S10)와, 2)상기 상부지그(320) 외부로 노출된 에어배출관(331)이 삽입되게 파이프(P)를 공급하는 단계(S20)와, 3)콤프레셔로 상기 에어배출관(331)에 에어를 공급하되 공급된 에어에 의해 팽창체(333)가 팽창하여 파이프(P) 내면을 가압시키는 단계(S30)와, 4)상기 회전수단(130)의 회전을 통해 하부지그(310)가 상기 제3안착대(145)에 안착할 수 있도록 배치시키는 단계(S40)와, 5)프레임(210)을 따라 하강하는 비닐포장부재(230)에 의해 상기 팽창체(333)로 고정된 파이프(P) 외면에 비닐(V)을 씌우는 단계(S50)와, 6)파이프(P)를 감싸는 비닐(V)의 상부를 열 접착과 동시에 컷팅하는 단계(S60)와, 7)상기 회전수단(130)을 통해 상기 하부지그(310)를 파지 후, 이송부재(120) 방향으로 회전시켜 비닐(V)이 씌워진 파이프(P)가 상기 이송부재(120)에 안착하도록 하는 단계(S70) 및 8)상기 이송부재(120)에 안착된 비닐(V)의 개구된 하부가 폐쇄되게 접착몸체(123)로 열 접착시켜 상기 이송부재(120)에 의해 비닐(V)의 포장이 이루어진 파이프(P)가 이송될 수 있도록 하는 단계(S80)를 포함한다.

설명에 앞서, 하기에 기재된 본 발명에서의 포장방법(2)은 본 발명의 요지를 명확하게 전달하기 위해 다수의 파이프(P)가 하나의 비닐(V)에 의해 일괄 포장되는 것으로, 기재되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며 작업자의 선택에 따라 하나의 파이프(P)도 포장이 가능하다는 점에 유의한다.

더욱 상세하게 설명하면, 제어부(400)는 설정된 알고리즘에 의하여 1)단계의 실행을 위해 초기모드상태 즉, 지그부(300)가 제3안착대(145)에 안착되어 있는 상태에서 공급부재(110)와 상기 지그부(300) 사이에 위치하는 회전수단(130)을 통해 상기 지그부(300)를 파지 후, 상기 공급부재(110) 방향으로 회전시킨다(도 10 참조).

이를 통해, 공급체(111)에 형성된 삽입공(113)과 상부지그(320) 외측으로 관통 삽입된 에어배출관(331)이 서로 대향될 수 있게 마주보도록 배치하여 파이프(P)의 공급이 원활하게 진행될 수 있는 상태를 유지한다.

이후, 제어부(400)는 작업자 또는 크레인(미도시) 등을 통해 포장하고자 하는 복수의 파이프(P)를 일괄 또는 개별로 삽입공(113)에 관통 삽입하여 해당 파이프(P) 내측으로 팽창체(333)가 형성된 에어배출관(331)이 삽입될 수 있게 2)단계를 실행한다.

이때, 삽입공(113)을 관통하여 상부지그(320) 방향으로 이동하는 파이프(P)의 끝단은 상기 상부지그(320) 외면과 면접할 수 있게 삽입되며, 회전수단(130)은 하부지그(310)의 플랜지(311)를 파지한 상태에서 동작되는 것이 바람직하다.

이후, 각각의 파이프(P)가 서로 독립되게 에어배출관(331) 내측으로 삽입되면 제어부(400)는 콤프레셔를 제어하여 상기 에어배출관(331)에 에어를 공급하고, 그 공급된 에어를 통해 팽창체(333)가 볼 형상으로 팽창하여 파이프(P) 내면의 가압을 통해 상부지그(320)에 고정될 수 있도록 제어하는 3)단계를 실행하게 된다.

이후, 제어부(400)는 상술한 1)단계에서 동작된 회전수단(130)을 제어하여 지그부(300)를 역방향으로 회전시켜 초기모드와 동일하게 상기 지그부(300)가 제3안착대(145)에 안착할 수 있도록 4)단계를 실행하게 된다.

이때, 4)단계에서는 제3안착대(145)에 구비된 무게감지센서(350)의 감지정보를 통하여 지그부(300)가 안착하였는지의 여부와 포장하고자 하는 파이프(P)에 대한 설정값의 일치 여부를 함께 판독하여 오류가 감지되면 이를 작업자가 식별할 수 있게 알람 등의 비상수단(미도시)이 동작할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 제3안착대(145)에 지그부(300)가 안착되면 하부지그(310) 일측에 형성된 플랜지(311)를 파지한 회전수단(130)은 그 파지를 해제하여 상기 지그부(300)가 자유로운 상태를 갖도록 한다.

이후, 무게감지센서(350)에서 전송된 감지정보가 정상임을 판독한 제어부(400)는 승강포장부(200)를 구성하는 비닐포장부재(230)를 제어하여 흡착판(233)이 구비된 승강체(231)의 왕복 이동을 통해 비닐(V)의 하부가 벌어지게 제어하고, 연속되게 승강수단을 제어하여 비닐(V)이 흡착된 상태의 상기 승강체(231)가 수직바(211)에 안내되어 하강할 수 있게 제어하여 파이프(P) 외면에 비닐(V)이 씌우는 5)단계를 실행한다(도 11 참조).

이때, 승강체(231)의 하강길이는 최소 개구된 비닐(V)의 내면이 상부지그(320) 측면에 방사상으로 다수 형성된 비닐흡착공(321)을 커버할 수 있을 정도의 하강길이를 갖도록 하여 해당 비닐(V)이 상기 비닐흡착공(321)의 강제 흡입에 의해 상기 상부지그(320) 측면에 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이후, 제어부(400)는 프레임(210)을 따라 이동하는 한 쌍의 접착커팅부재(240)를 통해 공급롤러(220)에서 권출되어 파이프(P) 외면에 쓰워진 비닐(V) 상부를 커팅과 동시에 열 접착하여 1차 밀봉을 실행하는 6)단계를 실행한다.

이후, 제어부(400)는 이송부재(120)와 지그부(0 사이에 존재하는 또 다른 회전수단(130)을 통해 하부지그(310) 타측에 돌출 형성된 플랜지(311)를 파지 후, 비닐(V)이 씌워진 파이프(P)가 수평상태를 갖도록 상기 이송부재(120) 방향으로 직각되게 회전시켜 컨베이어(121) 상면에 파이프(P)를 안착시키는 7)단계를 싱행하게 된다(도 12 참조).

이때, 제어부(400)는 회전수단(130)을 통해 이송부재(120) 방향으로 지그부(300)를 회전시키기 이전에 비닐흡착공(321)에 흡착된 상태인 비닐(V)을 해지한 상태에서 회전할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 제어부(400)는 컨베이어(121)에 파이프(P)가 안착되면 비닐(V)의 개구된 하부가 열 접착에 의해 밀봉이 이루어질 수 있도록 한 쌍의 접착몸체(123)를 제어하여 파이프(P)의 포장이 마무리될 수 있도록 하며, 상기 접착몸체(123)에 의한 접착이 실행된 이후에는 상기 컨베이어(121)를 일 방향으로 회전시켜 비닐(V)이 포장된 파이프(P)가 적재케리어 등과 같은 다른 작업장소로 이동될 수 있게 제어하는 것으로 본 발명에 따른 포장방법(2)이 마감되게 된다(도 13 참조).

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 포장장치(1)는 종래와는 차별적으로 파이프(P)를 비닐(V) 포장하기 위한 작업공간의 제약을 최소한으로 할 수 있어 소규모의 작업장에서도 설치 후, 사용할 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 종래와는 차별적으로 팽창체(333)의 팽창에 의해 파이프(P)를 지그부(300)에 고정시키는 방식을 취함에 따라 해당 파이프(P)의 내경에 관계 없이 모두 적용 가능하다는 효과를 구현하게 된다.

또한, 종래와는 차별적으로 작업자의 선택에 따라 하나 또는 다수의 파이프(P)를 하나의 포장장치(1)를 이용하여 비닐(V)의 포장이 가능하다는 효과를 더 포함하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치
2: 본 발명에 따른 승강식 파이프 포장장치를 이용한 파이프 포장방법
100: 베이스부
110: 공급부재 111: 공급체
113: 삽입공 115: 이동수단
120: 이송부재 121: 컨베이어
123: 접착몸체 130: 회전수단
131: 암 133: 파지부
135: 회전편 140: 안착부재
141: 제1안착대 143: 제2안착대
145: 제3안착대
200: 승강포장부
210: 프레임 211: 수직바
213: 수평바 220: 공급롤러
230: 비닐포장부재 231: 승강체
233: 흡착판 240: 접착컷팅부재
300: 지그부
310: 하부지그 311: 플랜지
313: 파지공 320: 상부지그
321: 지그흡착공 330: 고정수단
331: 에어배출관 333: 팽창체
340: 탄성체 341: 연결대
350: 무게감지센서
400: 제어부
P: 파이프
V: 비닐

Claims

비닐(V)이 포장되기 이전의 파이프(P)를 공급하되 비닐(V)이 포장된 파이프(P)를 이송시키며, 회전수단(130)이 구비된 베이스부(100);
상기 베이스부(100)를 통해 공급된 파이프(P) 길이방향으로 승강하여 파이프(P) 외면에 비닐(V)을 포장시키는 승강포장부(200); 및
파이프(P)가 고정될 수 있게 상기 승강포장부(200) 하부에 위치하되 상기 회전수단(130)의 회전을 통해 비닐(V) 포장 이전의 파이프(P)를 상기 승강포장부(200)에 공급하며, 비닐(V) 포장된 파이프(P)를 상기 베이스부(100)에 공급하는 지그부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스부(100)는
상기 지그부(300)에 비닐(V) 포장하고자 하는 파이프(P)를 적어도 하나 이상 공급하는 공급부재(110); 및
상기 지그부(300)의 회전에 의해 비닐(V) 포장된 파이프(P)를 일 방향으로 이송시키는 이송부재(120);를 포함하되,
상기 회전수단(130)은 상기 지그부(300)를 기준으로 양측에 한 쌍으로 구비되어 서로 교번되게 상기 지그부(300)를 파지하여 일측 또는 타측 방향으로 회전시키며,
상기 지그부(300)의 회전을 통하여 상기 공급부재(110)에서 공급되는 파이프(P)가 상기 승강포장부(200) 하부에 위치하도록 하거나 비닐(V) 포장된 파이프(P)가 상기 이송부재(120)에 인계될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 공급부재(110)는
적어도 하나 이상 비닐(V) 포장 이전의 파이프(P)가 삽입되는 삽입공(113)이 형성되되 하부는 제1안착대(141)와 슬라이드 왕복 이동가능하게 설치되는 공급체(111); 및
상기 공급체(111)가 이동하기 위한 동력을 제공하는 이동수단(115);을 포함하되,
상기 공급체(111)의 이동은 파이프(P)의 길이에 따라 제어부(400)에 저장된 설정값에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 이송부재(120)는
제2안착대(143) 상부에 회전가능하게 설치되되 상면에는 비닐(V) 포장된 파이프(P)가 안착하여 일 방향으로 이송시키는 컨베이어(121); 및
상기 컨베이어(121)의 회전에 필요한 동력을 제공하는 이송모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 승강포장부(200)는
수직 또는 수평 중 적어도 어느 하나의 방향으로 길이를 갖도록 서로 이웃하게 연결 설치되는 다수의 프레임(210);
상기 프레임(210)에 회전가능하게 설치되어 파이프(P)를 포장하기 위한 비닐(V)을 제공하는 공급롤러(220);
상기 프레임(210)을 따라 승강할 수 있게 한 쌍이 서로 마주보게 배치되되 비닐(V) 양측을 진공 흡착하여 하부가 개구됨과 동시에 비닐(V)이 상기 공급롤러(220)에서 권출될 수 있게 하강하며, 하강에 의해 상기 지그부(300)에 구비된 파이프(P) 외면이 감싸도록 하강하는 비닐포장부재(230); 및
상기 프레임(210) 상부에 한 쌍이 서로 마주보게 설치되어 상기 공급롤러(220)에서 권출된 비닐(V)을 절단과 동시에 열 접착시키는 접착커팅부재(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 지그부(300)는
양측에 상기 회전수단(130)과 탈착 가능하게 결합하는 플랜지(311)가 형성된 하부지그(310);
상기 하부지그(310)와 탄성복원이 가능하게 결합하되 상부에는 상기 공급부재(110)를 통해 공급되는 파이프(P)를 고정시키는 고정수단(330)이 구비되며, 외면에는 공기흡착에 의해 비닐(V)을 흡착 고정시기기 위한 비닐흡착공(321)이 형성된 상부지그(320); 및
상기 하부지그(310)와 상기 상부지그(320) 사이에 구비되는 탄성체(340);를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제6항에 있어서,
상기 고정수단(330)은
하부가 콤프레셔와 관(PIPE) 연결되되 상부가 외부로 노출되게 상기 상부지그(320)를 관통하는 에어배출관(331); 및
상기 에어배출관(331) 상부에 구비되되 콤프레셔에서 공급되는 에어에 의해 부피가 팽창하여 상기 상부지그(320)에 안착된 파이프(P) 외면을 외측방향으로 가압하여 고정시키는 팽창체(333);를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제7항에 있어서,
상기 팽창체(333)는
상기 상부지그(320) 외부로 노출된 상기 에어배출관(331) 길이방향을 따라 다수 구비되는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
제6항에 있어서,
상기 상부지그(320) 또는 상기 하부지그(310) 중 적어도 어느 하나에는 무게감지센서(350);가 더 구비되되
상기 무게감지센서(350)는
상기 상부지그(320)에 공급되는 파이프(P)의 무게에 의해 상기 상부지그(320)가 상기 하부지그(310) 방향으로 눌림에 따라 전기적으로 온(ON) 동작함과 동시에 제어부(400)에 전기신호가 전송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치.
1)회전수단(130)의 회전을 통해 제3안착대(145)에 배치된 상부지그(320)가 공급부재(110)와 서로 마주보도록 회전시키는 단계;
2)상기 상부지그(320) 외부로 노출된 에어배출관(331)이 삽입되게 파이프(P)를 공급하는 단계;
3)콤프레셔로 상기 에어배출관(331)에 에어를 공급하되 공급된 에어에 의해 팽창체(333)가 팽창하여 파이프(P) 내면을 가압시키는 단계;
4)상기 회전수단(130)의 회전을 통해 하부지그(310)가 상기 제3안착대(145)에 안착할 수 있도록 배치시키는 단계;
5)프레임(210)을 따라 하강하는 비닐포장부재(230)에 의해 상기 팽창체(333)로 고정된 파이프(P) 외면에 비닐(V)을 씌우는 단계;
6)파이프(P)를 감싸는 비닐(V)의 상부를 열 접착과 동시에 컷팅하는 단계;
7)상기 회전수단(130)을 통해 상기 하부지그(310)를 파지 후, 이송부재(120) 방향으로 회전시켜 비닐(V)이 씌워진 파이프(P)가 상기 이송부재(120)에 안착하도록 하는 단계; 및
8)상기 이송부재(120)에 안착된 비닐(V)의 개구된 하부가 폐쇄되게 접착몸체(123)로 열 접착시켜 상기 이송부재(120)에 의해 비닐(V)의 포장이 이루어진 파이프(P)가 이송될 수 있도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강식 파이프 포장장치를 이용한 파이프 포장방법.