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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024027072
(43)【公開日】2024-02-29
(54)【発明の名称】環境に優しいストロー製造装置
(51)【国際特許分類】
   B27M 3/24 20060101AFI20240221BHJP
   A47G 21/18 20060101ALI20240221BHJP
【FI】
B27M3/24 Z
A47G21/18
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022180514
(22)【出願日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】10-2022-0101780
(32)【優先日】2022-08-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】522441068
【氏名又は名称】ソンワンイーエヌエフ シーオー エルティーディー
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(72)【発明者】
【氏名】キム ギドク
【テーマコード(参考)】
2B250
3B115
【Fターム(参考)】
2B250AA17
2B250CA07
2B250DA04
2B250EA02
2B250EA13
2B250FA01
2B250FA03
2B250FA29
2B250FA31
3B115AA11
3B115BA18
3B115DA15
3B115EA00
(57)【要約】
【課題】原材料として木材を使うことで、再利用及び処理が容易であるので、環境汚染を防止することができ、製造工程を全自動で進めて製造効率及び製品の品質を高めることができる、環境に優しいストロー製造装置を提供する。
【解決手段】原材料を供給する供給部と、原材料を加工する加工部と、前記供給部から供給された原材料を前記加工部で加工するための位置に移動させる移送部と、を含む。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原材料を供給する供給部と、
原材料を加工する加工部と、
前記供給部から供給された原材料を、前記加工部で加工するための位置に移動させる移送部と、を含むことを特徴とする、環境に優しいストロー製造装置。
【請求項2】
前記加工部は、
本体と、
前記本体の両側に長手方向に沿って設置され、上部に前記原材料が挿入される加工溝が一定間隔で形成されている加工支持板と、
前記本体の側部に設置され、前記原材料に穴を加工する穴あけ装置と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【請求項3】
前記本体の後部には、加工されたストローを研磨する研磨部がさらに具備され、
前記研磨部は、
前記本体の一側に設置され、前記ストローの中空を研磨する研磨装置と、
前記本体の他側に前記研磨装置と対向するように設置され、前記ストローの中空から異物を取り除く異物除去装置と、を含むことを特徴とする、請求項2に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【請求項4】
前記研磨装置は、
前記本体の側部に設置される補助支持台の上部に移動可能に設置される研磨取付板と、
前記研磨取付板に回転自在に設置され、前記ストローの内周面を研磨する研摩機と、
前記研磨取付板に設置され、前記研摩機を回転させる駆動モーターと、
前記補助支持台の上部一側に設置され、前記研磨取付板を移動させる研磨アクチュエーターと、を含み、
前記研磨アクチュエーターは、モーターからなり、前記研磨取付板と繋がれる研磨ロッドを一定した力と速度で移動させることを特徴とする、請求項3に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【請求項5】
前記異物除去装置は、
前記本体の側部に設置される補助支持台の上部に移動可能に設置される移動プレートと、
前記移動プレートの端部に設置される噴射取付板と、
前記噴射取付板に設置され、前記ストローの中空に圧縮空気を噴射する噴射管と、
前記移動プレートの上部一側に設置され、圧縮空気供給装置から供給された圧縮空気を前記噴射管に均一に分配する圧縮空気ディストリビューターと、
前記補助支持台の上部一側に設置され、前記移動プレートを移動させる噴射アクチュエーターと、を含むことを特徴とする、請求項3に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【請求項6】
前記研磨装置に具備される研摩機の端部が前記ストローの中空における既設定の位置まで挿入されれば、前記異物除去装置に具備される前記噴射管は、前記異物除去装置によってストローの中空に挿入されることを特徴とする、請求項3に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【請求項7】
前記研摩機は、前記噴射管とぶつからない位置まで挿入された後、反対方向に移動することを特徴とする、請求項6に記載の環境に優しいストロー製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、環境に優しいストロー製造装置に関し、より詳しくは、原材料として木材を使うことで、再利用及び処理が容易であるので、環境汚染を防止することができ、製造工程を全自動で進めて製造効率及び製品の品質を高めることができる、環境に優しいストロー製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のプラスチックストローは、環境汚染の主犯となっており、現在全世界的に大きな問題に台頭している。コーヒーなどの嗜好飲料への需要が多くなるにつれ、使い捨てプラスチックストローの使用量も顕著に増加したし、それによる環境汚染の問題は必ず解決しなければならない課題である。これを解決するために、環境汚染を起こさない、環境に優しいストローの開発が必要である。最近、米国、中国、ドイツ、イギリス、フランスなどは、段階的にかつ漸進的にプラスチックストローを含む使い捨てプラスチック製品の使用を禁止してきている。
近頃、外食産業の分野では、プラスチックを用いたストロー、容器、包装材の代替品として、廃棄性が良く、再利用性(recycling)の高い紙を主材料とした製品を導入している。ストロー、容器、包装材などを、紙を主材料とし作製する場合、可燃性ごみとして容易に廃棄することができることはもちろん、燃料消費の少ない再利用を実施することができるから環境汚染を抑制することができる。
【0003】
図1を参照すると、韓国公開特許第10-2020-0047393号には、ロール(Roll)状の紙生地から繰り出される広幅紙生地の長手方向に沿って接着剤を塗布し、該接着剤を乾燥する段階と、前記接着剤が塗布された広幅紙生地の位置を調節する段階と、位置調節された前記広幅紙生地の前記接着剤塗布部位に沿って両長辺を有する複数個の小幅紙生地に切り込み(slitting)を行う段階と、接着剤が塗布された小幅紙生地を紙管成形部によって、接着剤が塗布されている小幅紙生地におけるいずれか一つの辺と他辺部位とが重なって接合される二重接合部を形成する、中空の紙管を成形する段階と、前記紙管の前記二重接合部を、少なくとも加熱部で2回以上加熱しながらローラーで圧搾して分離しにくい二重接合部を形成する段階と、前記紙管成形部から成形される紙管を紙管引張部によって切断部に向かって一定した長さずつ引っ張る段階と、前記紙管引張部によって引っ張られた紙管を前記切断部によってストローに使用可能な所定の長さに切断する段階と、を含むことを特徴とする。
【0004】
ところが、韓国公開特許第10-2020-0047393号に記載された紙製ストローは、紙を主材料とするため、容易な廃棄性及び再利用性を持たせるという長所はあるが、紙が水と接しても濡れないようにするためには、紙の表面にコーティングを更にしなければならないので、これも環境に悪影響を及ぼすので、完全な環境に優しい製品を製造することができないという問題点がある。
また、紙を利用してストローを製造するためには、かなり複雑な構造の装置が必要であることから製造コストも高くなるという問題点がある。
したがって、廃棄し易く、高い再利用性(Recycling)を有しながらも、温・冷飲料中に長時間挿したまま放置した時にも容易にほつれたり分離されたりしないように耐性を有し、且つ、安価で大量供給することができる、環境に優しいストローの開発が求められている。
【0005】
さらに、韓国登録特許第10-2302399号には、内部が塞がっている筒状の木材を原材料として供給する供給部と、原材料をストロー形状に加工する加工部と、加工された木製ストローを収去する収去部とを含んでなる環境に優しいストロー高速製造装置が開示されている。ところが、前記の特許文献は、原材料の両方向から穴あけ(Drilling)装置を一定の深さだけそれぞれ挿入させるので、最終生産された木製ストローの内部に段差が発生するという問題点があり、単純に木製ストローに隣接した位置で圧縮空気を木製ストロー向きに噴射するから、穴あけ加工後に木製ストローの内面にくっついている微量の木屎を取り除きにくいという問題点がある。
このような微量の木屎が顧客の飲料吸入時に飲料とともに吸い込まれると、ユーザが相当な不快感を感じるだけでなく、衛生上良くないので、木製ストローは使用が困難であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】韓国公開特許第10-2020-0047393号公報
【特許文献2】韓国登録特許第10-2302399号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、かかる問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、原材料として木材を用いて原材料に中空を形成してストローとして使用するようにすることで、環境汚染を防止するだけではなく、再利用も容易であり、その製造工程も簡単であるため製造コストを節減できる、環境に優しいストロー製造装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、原材料である木材に中空を形成する形で加工するので、加工後に中空の内部に異物が残存する可能性があるが、中空の加工後に研磨及び異物除去工程を追加することで、ストローの内部に存在する異物を全く取り除いて衛生状態を増進させることができる、環境に優しいストロー製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
これらの問題点を解決するための本発明は、
原材料を供給する供給部と、原材料を加工する加工部と、前記供給部から供給された原材料を前記加工部で加工するための位置に移動させる移送部と、を含むことを特徴とする。
ここで、前記加工部は、本体と、前記本体の両側に長手方向に沿って設置され、上部に前記原材料が挿入される加工溝が一定間隔で形成されている加工支持板と、前記本体の側部に設置され、前記原材料に穴を加工する穴あけ装置と、を含むことを特徴とする。
さらに、前記本体の後部には、加工されたストローを研磨する研磨部がさらに具備され、前記研磨部は、前記本体の一側に設置され、前記ストローの中空を研磨する研磨装置と、前記本体の他側に前記研磨装置と対向するように設置され、前記ストローの中空から異物を取り除く異物除去装置と、を含むことを特徴とする。
この時、前記研磨装置及び異物除去装置は、前記本体の長手方向に沿って2対が順次に設置され、前部に位置する前記研磨装置と後部に位置する前記研磨装置とは、前記本体を基準に互いに反対方向に設置されることを特徴とする。
なお、前記研磨装置は、前記本体の側部に設置される補助支持台の上部に移動可能に設置される研磨取付板と、前記研磨取付板に回転自在に設置され、前記ストローの内周面を研磨する研摩機と、前記研磨取付板に設置されて前記研摩機を回転させる駆動モーターと、前記補助支持台の上部一側に設置され、前記研磨取付板を移動させる研磨アクチュエーターと、を含み、前記研磨アクチュエーターは、モーターからなり、前記研磨取付板と繋がれる研磨ロッドを一定した力と速度で移動させることを特徴とする。
ここで、前記異物除去装置は、前記本体の側部に設置される補助支持台の上部に移動可能に設置される移動プレートと、前記移動プレートの端部に設置される噴射取付板と、前記噴射取付板に設置され、前記ストローの中空に圧縮空気を噴射する噴射管と、前記移動プレートの上部一側に設置され、圧縮空気供給装置から供給された圧縮空気を前記噴射管に均一に分配する圧縮空気ディストリビューターと、前記補助支持台の上部一側に設置され、前記移動プレートを移動させる噴射アクチュエーターと、を含むことを特徴とする。
この時、前記研磨装置に具備される研摩機の端部が前記ストローの中空における既設定の位置まで挿入されれば、前記異物除去装置に具備される前記噴射管は、前記異物除去装置によってストローの中空に挿入されることを特徴とする。
また、前記研摩機は、前記噴射管とぶつからない位置まで挿入された後、反対方向に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
前述した本発明は、原材料を供給する供給部と、原材料をストロー形状に加工する加工部と、加工されたストローを収去する移送部とを含むものであって、本発明によれば、原材料として木材を使用して環境汚染を防止するだけではなく、再利用も容易であり、その製造工程も簡単であるため製造コストを節減できるという効果がある。
また、本発明によれば、原材料である木材に中空を形成する形で加工するので、加工後に中空の内部に異物が残存する可能性があるが、中空の加工後に研磨及び異物除去工程を追加することで、ストローの内部に存在する異物を全く取り除いて衛生状態を増進させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】従来のストロー製造装置のブロック図である。
図2】本発明による環境に優しいストロー製造装置の側面概念図である。
図3】本発明による環境に優しいストロー製造装置の加工部の斜視図である。
図4】本発明による環境に優しいストロー製造装置の加工部の正面概念図である。
図5】本発明による環境に優しいストロー製造装置の加工部を構成する固定装置の斜視図である。
図6】本発明による環境に優しいストロー製造装置の供給部の概念図である。
図7】本発明による環境に優しいストロー製造装置の移送部の斜視図である。
図8】本発明による環境に優しいストロー製造装置の移送部の動作状態を示す概念図である。
図9】本発明による環境に優しいストロー製造装置の排出部の斜視図である。
図10】本発明による環境に優しいストロー製造装置の排出部の動作状態を示す概念図である。
図11】本発明による環境に優しいストロー製造装置の原材料が加工される段階を示す概念図である。
図12】本発明による環境に優しいストロー製造装置の研磨部の拡大図である。
図13】本発明による環境に優しいストロー製造装置の研摩機の概念図である。
図14】本発明による環境に優しいストロー製造装置の噴射管の概念図である。
図15】本発明による環境に優しいストロー製造装置の研磨装置によってストローの内部が研磨される過程を示す概念図である。
図16】従来のストロー製造装置によって製造したストローの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態をより詳細に説明する。図面における同一の構成要素に対しては、同じ符号を付し、同一の構成要素に対して重複された説明は省略する。そして、本発明は、多数の異なる形態に具現されることができ、記述された実施形態に限定されないことを理解しなければならない。
【0012】
本発明は、環境に優しいストロー製造装置に関するものであって、図2図15に示されているように、その構成は、原材料を供給する供給部200と、前記原材料を加工する加工部100と、前記供給部200から供給された原材料を前記加工部100で加工するための位置に移動させる移送部300と、ストローの内周面を研磨する研磨部500と、を含むことができる。
このように本発明では、原材料の供給、加工、移送、研磨を含む製造工程を全自動で行うようにすることで、全工程を迅速に行うことができるので製造効率を高めることができ、製造コストを節減するようになる。
【0013】
ここで、前記原材料は、木を加工して円形のバー(bar)に成形したものであって、主に東南アジア地域に棲息するチーク(teak)、ジャボン(jabon)、マホガニー(mahogany)、またはソノケリング(sonokeling)木材などを原材料で使用し得るが、これらに限定されるものではない。
本発明では、木材の原材料の中心部に通孔を形成してストローに加工するので、環境汚染を防止することができ、使い捨てではなく、数回使用可能であるので、再利用率を高めることができる。
勿論、木材で製造した環境に優しいストローが破損される場合、収去後に紙を作るための原料として活用することもでき、焼却処理しても汚染物質が排出されず廃棄も容易であり、環境汚染に全く影響を及ぼさない。
【0014】
そして、前記加工部100は、下部フレーム120と上部フレーム130とからなる本体110と、前記下部フレーム120の両側に長手方向に沿って設置され、上部に前記原材料が挿入される加工溝142が一定間隔で形成される加工支持板140と、前記本体110の側部に設置され、前記原材料に穴を加工する穴あけ装置160と、を含むことができる。
【0015】
ここで、前記下部フレーム120は、底部を形成する基部フレーム122と、該基部フレーム122の両側に、上方に突出するように設置される下部側板124とで構成されるが、前記下部側板124の内側面に前記加工支持板140が上方に突出するように設置され、前記本体110の前方に位置する供給部200から前記移送部300によって原材料が供給され、前記穴あけ装置160によって原材料の両側部に穴あけ加工を行う。
一方、前記基部フレーム122の両側若しくは前記下部フレーム120を形成する下部側板124の両側には、主支持台126が上方に突出するように設置され、前記メーン支持台126の上部に前記上部フレーム130が設置されてもよい。
【0016】
ここで、前記上部フレーム130は、前記メーン支持台126の上部に設置される上部側板132と、一対の上部側板132の下部を連結する補強台134とを含むことができる。
そして、前記上部フレーム130には、前記原材料を固定するための固定装置150がさらに具備されることができ、前記固定装置150は、前記上部フレーム130を形成する補強台134に設置される加圧アクチュエーター152と、前記加圧アクチュエーター152の下部に設置されて昇降する押圧部材154とを含むことができる。
【0017】
ここで、前記押圧部材154は、前記一対の加工支持板140の位置に対応するように一対が具備され、前記加圧アクチュエーター152の下部には、固定プレート153が設置されて前記固定プレート153の両側端部に前記押圧部材154がそれぞれ固設されることができる。
【0018】
そこで、前記固定装置150は、前記加工溝142に収容された前記原材料の上部を下向きに押圧して固定し、前記穴あけ装置160を用いて原材料に穴あけ加工を行うとき、原材料が揺れないようにして安定に加工工程を行うことができる。
【0019】
この時、前記押圧部材154の下面には、弾性部材155がさらに設置されることができ、前記弾性部材155によって、木材からなる原材料を押圧する圧力を表面の全体に亘って均一に分散させて原材料が損傷することがないようにしっかり固定する。
なお、前記穴あけ装置160は、前記原材料に穴あけ加工を行うためのドリル161が設置される取付板162と、前記取付板162の内側に具備される減速機(図示せず)に連結される駆動モーター163とを含むことができる。
【0020】
ここで、前記基部フレーム122の両側には、上方に突出するように補助支持台123が設置され、前記補助支持台123の上部には、加工アクチュエーター165が設置され、前記ドリル161が設置された取付板162を原材料の方向に押圧して原材料に穴あけ加工を行うことができる。
【0021】
この際、前記取付板162には前後に貫通されるようにガイドバー164が具備され、揺れることなく移動して安定した加工を行えるようにするが、前記加工アクチュエーター165には、前後貫通されるようにロッド166が形成され、前記加工アクチュエーター165の後方に突出したロッド166には螺合などで支持条167が移動可能に設置される。
したがって、前記支持条167の位置を調節して、加工アクチュエーター165によって前方に突出するロッド166の限界を設定することで、原材料に加工される穴の深さを調節することができる。
【0022】
また、前記穴あけ装置160は、前記補助支持台123の上部において、上下に移動可能に設置され、必要によって高さを調節することができる。
そして、前記穴あけ装置160は、本体110を構成する前記下部フレーム120の両側に長手方向に沿って複数個が一定間隔で具備されて前記原材料の両側で同時に既設定の距離だけ穴あけ加工を行う。
【0023】
すなわち、それぞれの穴あけ装置160は、前記本体110の両側に互いに対称するように設置され、原材料の両側に既設定の距離だけ穴あけ加工を行うが、それぞれの穴あけ装置160は、一定間隔で複数個が設置され、前記移送部300によって後方へ移動するに従って、順次に原材料を加工するようになり、図11に示されたように、原材料は段階を経るほど中空の深さが深くなる。
【0024】
ここで、前記穴あけ装置160に設置されるドリル161は、同図に示したように複数個が設置され、穴あけ加工時に複数個の原材料を一つの組にして一度に加工し、後述する移送部300によって各組単位で後方に移動させる。
勿論、図面には、穴あけ装置160に多数のドリル161が設置されているように示されているが、複数個のドリル161を設置してもよく、一つのドリル161だけを設置してもよく、状況によって複数個の原材料を一度に加工することもでき、一つの原材料のみを加工することもできる。
【0025】
また、前記下部フレーム120の両側に一定間隔で具備された穴あけ装置160の中で、最後に具備される穴あけ装置160は、本体110の両側に設置された穴あけ装置160の中で一側の穴あけ装置160だけが作動して原材料を完全に貫通するように穴あけ加工を行う。
一方、前記供給部200は、前記下部フレーム120の前端に設置されて原材料を供給し、前記供給部200は、内部に原材料が収容されるホッパー210と、前記ホッパー210の下部に形成される投入口212を介して排出される原材料を後方に移動させる供給コンベヤー220と、前記供給コンベヤー220の後端に下向きに傾斜するように設置されて移送部300へ原材料を供給する供給ガイド230と、を含んでなることができる。
【0026】
ここで、前記供給コンベヤー220の表面には、バー状の原材料が収容されることができるように支持溝(図示せず)が形成されており、既設定の速度で原材料を供給ガイド230へ供給するようになるが、前記供給ガイド230の両側には、上方に突出するように板状のアライメントガイド(図示せず)が形成されて原材料が任意で側方に離脱することを防止する。
【0027】
この時、前記供給ガイド230の端部下面には、前記移送部300へ原材料を供給するための供給口236が形成されており、前記供給口236の下部両側部には、原材料の任意排出を制御するための供給制御部材240が具備されることができるが、前記供給制御部材240は、バー状に形成される原材料の両側下部を支持する支持ロッド242と、前記支持ロッド242を昇降させる供給アクチュエーター244と、を含んでなる。
これにより、前記供給部200によって供給される原材料の供給及び遮断を制御することで、移送部300が供給部200の下部に位置する場合に限って原材料を供給させることにより、原材料が任意に排出されることを防止する。
【0028】
勿論、後述する前記移送部300を構成する移送支持板350が前記一対の支持ロッド242の間に位置することは当たり前である。
尚、前記供給ガイド230の下面と一定距離だけ上方に離間するように離脱防止バー234がさらに具備されるが、前記離脱防止バー234の離間距離は、原材料の厚さよりは大きく、原材料の厚さの二倍よりは小さく形成される。
これにより、前記供給コンベヤー220から供給された原材料が外部に離脱されることを防止するだけでなく、二重に積層されることを防止することで、前記供給口236を介して原材料を一つずつ安定的に供給することができる。
【0029】
そして、前記移送部300は、前記下部フレーム120の内側下部に長手方向に沿って移動可能に設置される移動部材310と、前記移動部材310の上部に設置される昇降アクチュエーター330と、前記昇降アクチュエーター330によって昇降する昇降部材340と、前記昇降部材340の両側に長手方向に沿って設置される移送支持板350と、を含んでなる。
【0030】
ここで、前記移送支持板350は、前記下部フレーム120に設置される前記加工支持板140の間に位置するように具備され、前記移動部材310とともに下部フレーム120の内側において、前後方への移動だけではなく、上下移動も可能になる。
この時、前記移送支持板350の上部には、一定間隔で移送溝352が形成され、前記移送溝352は、前記加工溝142の間隔と等間隔で形成されて前記供給部200から供給された原材料が挿入されて移動時に任意で離脱することを防止する。
【0031】
また、前記移動部材310の下部には、長手方向に沿って一定間隔で移動ブラケット312がさらに具備されるが、前記移動ブラケット312は、下方が開口される「コ」字形に形成され、両側部には前記下部フレーム120を構成する下部側板124の内側面に長手方向に沿って設置されるLMガイドに対応するようにLMブロックが設置されて、安定的に前後方に移動することができる。
【0032】
ここで、前記下部フレーム120の内側下面には、移送アクチュエーター320が設置され、前記移送アクチュエーター320の端部は、前記移動ブラケット312の下面と繋がれることにより、移送アクチュエーター320の制御によって移動部材310が前後に移動する。
この時、前記移送アクチュエーター320と昇降アクチュエーター330とを含む前述した供給アクチュエーター244、加圧アクチュエーター152、加工アクチュエーター165、および後述する排出制御アクチュエーター420は、同図に示されているように、シリンダーで構成されてもよく、これに限定されることなく、モーターなどのような公知の多様なもので構成されてもよい。
【0033】
一方、前記移送支持板350は、前記供給部200と加工部100の両方ともをカバーするように長く形成されており、前記供給部200の下部から後述する排出部400の位置まで移動して原材料及び加工済みのストローを、既設定の距離だけ前方に移動させる。
【0034】
ここで、前記移送支持板350が移動する過程を説明すると、図8に示したように、下部から上部に移動する過程で、前記加工溝142に安着された加工された原材料を、前記移送溝352に挿入して前記加工溝142と離間させ(図8a参照、)、この状態で後方に移動する過程において、加工された原材料を前記加工部100の次の加工位置に移動させるとともに、前記供給部200から供給される原材料を前記移送溝352に安着させ、前記加工部100から穴あけ装置160の設置された加工位置に移動させて(図8c参照)、その後、上部から下部に移動する過程において、前記移送溝352に挿入されたそれぞれの原材料を前記加工支持板140の加工溝142にそれぞれ挿入させた後(図8d参照)、前方に移動させる(図8e参照)。
【0035】
この時、前記移送支持板350が後方から前方に移動する間に、前記穴あけ装置160が原材料に穴あけ加工を行い、このような過程を一つのサイクルとし、連続で繰り返される過程によって加工支持板140の上部に形成される加工溝142に挿入された原材料を、後方に位置する加工溝142に移動させ、最後は、後述する排出部400を介して排出させる。
一方、前記移送支持板350が供給部200の下部に位置する時、前記供給口236と一定距離だけ離間するように位置するが、その離間距離は、バー状に形成される原材料の厚さの半分よりは遠く、原材料の厚さよりは近い程度の距離だけ離間するようになる。
【0036】
ここで、前記移送支持板350の上部に形成される移送溝352の深さは、原材料の厚さの半分程度に形成され、これにより、移送支持板350が前方から後方に移動する過程で、移送溝352が供給口236の下部に位置すれば、原材料が移送溝352に挿入されて供給口236から完全に排出されるようになるが、移送支持板350の上面が供給口236の下部にある場合は、原材料の下端が移送支持板350の上面に支持されることで、半分だけが下方に突出した状態を維持し、それから、移送溝352が下部に位置する時に排出される。
したがって、排出を別途調節しなくても移送溝352の位置に正確に原材料を排出することができる。
【0037】
一方、前記加工部100を構成する前記本体110の後部には、研磨部500がさらに具備されるが、前記研磨部500は、後述する排出部400の前部に位置し、ストローの中空を研磨して異物を全く取り除いた後、前記移送部300によって前記排出部400へ供給する。
【0038】
ここで、前記研磨部500は、前記本体110の一側に設置されて前記ストローの中空を研磨する研磨装置510と、前記本体110の他側に前記研磨装置510と対向するように設置されて、前記ストローの中空から異物を取り除く異物除去装置520と、を含んでなる。
この時、図12に示されているように、前記研磨装置510と異物除去装置520とは、前記本体110の後部において長手方向に沿って2対が順次に設置されるが、前部に位置する前記研磨装置510と後部に位置する前記研磨装置510とは、前記本体110を基準に互いに反対方向に設置されることができる。
【0039】
よって、前記加工部100を構成する穴あけ装置160によってストローに中空を形成した後、順次に中空の一側および他側に挿入されながらそれぞれ研磨し、前記研磨装置510を構成する研摩機511がストローの中空の中心部を通るように挿入させることで、ストローの中空を両方から研磨して内部の異物まできれいに取り除くことができるので、ユーザの使用時、異物が排出されることを防止することができる。
すなわち、ストローの加工時、ストローの両側で穴あけ作業を進めることで、図16に示したように、中心部に段差が形成されることもあり得るが、前記研磨装置510によって前記研摩機511をストローの中心部よりも深く挿入させることにより、段差をなくすのみならず、中空の内周面を全部研磨することができ、完全に異物を取り除くことができる。
【0040】
そして、前記研磨装置510は、図12に示したように、前記本体110の側部に設置される補助支持台123の上部に移動可能に設置される研磨取付板512と、前記研磨取付板512に回転自在に設置され、前記ストローの内周面を研磨する研摩機511と、前記研磨取付板512に設置され、前記研摩機511を回転させる駆動モーター513と、前記補助支持台123の上部一側に設置され、前記研磨取付板512を移動させる研磨アクチュエーター515と、を含んでなる。
【0041】
ここで、前記研磨取付板512の内部には減速機(図示せず)が具備され、前記駆動モーター513の動力を前記研摩機511に伝達して回転させる。
この時、前記研磨アクチュエーター515は、モーターからなり、前記研磨取付板512と繋がれる研磨ロッド516の外周面には、雄ねじが形成されており、前記研磨アクチュエーター515の作用によって一定した力と速度で前記研磨ロッド516が移動することで、ストローの中空を完全に研磨することができる。
【0042】
また、前記研磨アクチュエーター515は、内部に回転ドラム(図示せず)が具備されるモーターであって、回転ドラムの内周面には雌ねじが形成されており、前記雄ねじが形成された研磨ロッド516を前後に移動させることができ、具体的な構成は、既に公知された事項なので別途の説明を省略する。
【0043】
ここで、前記研磨アクチュエーター515には、エンコーダ(図示せず)が具備されてもよく、前記エンコーダの作用によって前記研磨ロッド516の突出した程度を正確に判断することができて研磨加工時に研磨ロッド516の位置を正確に制御することができる。
【0044】
この時、前記補助支持台123と前記研磨取付板512との間には、LMガイド(図示せず)及びLMブロック(図示せず)が設置されてもよく、前記研磨取付板512には前後に貫通されるようにガイドバー514が具備されて、揺れることなく移動して安定的な加工を行えるようにする。
また、前記研摩機511は、穴あけ装置160で加工された中空のストロー内径よりも直径が大きい円筒状の研磨本体5110を有することができ、前記研摩機511は、図13aに示したように、前記研磨本体5110の表面には、小さい突起が一定間隔で複数個形成されているか、図13bに示したように、小さい突起が螺旋状に形成されているか、図13cに示したように、小さい突起が形成されているやすり紙が螺旋状に貼り付けられている。
【0045】
このように図13bや図13cのように、螺旋状に突起を形成したりやすり紙を貼り付けることで、突起ややすり紙の間にねじ状の空間が形成されていることから、ストローの中空を研磨する時に発生する研磨粉塵がねじ状の空間を介して容易に外部へ排出されることができて、より安定的に研磨作業を行うことができる。
一方、前記異物除去装置520は、図12に示したように、前記本体110の側部に設置される補助支持台123の上部に移動可能に設置される移動プレート523と、前記移動プレート523の端部に設置される噴射取付板522と、前記噴射取付板522に設置されて前記ストローの中空に圧縮空気を噴射する噴射管521と、前記移動プレート523の上部一側に設置されて圧縮空気を前記噴射管521に均等に分配する圧縮空気ディストリビューター524と、前記補助支持台123の上部一側に設置されて前記移動プレート523を移動させる噴射アクチュエーター525と、を含んでなる。
【0046】
ここで、不図示であるが、前記圧縮空気ディストリビューター524は、前記本体110の外部に具備されることができるコンプレッサーのような圧縮空気供給装置(図示せず)から圧縮空気が供給されて前記噴射管521に供給する。
更に、前記噴射管521は、穴あけ装置160で加工された中空のストロー内径よりも直径が小さい円筒状の噴射本体5210を有することができるが、図14aに示したように、前記噴射本体5210の末端部は、ストローの中空に挿入し易くなるように傾斜挿入部5211が形成され、前記傾斜挿入部5211の中央には、噴射口5212が形成されることができ、前記噴射本体5210の長手方向に沿って一定間隔で噴射口5213が複数個形成されることができる。
【0047】
そこで、圧縮空気を前方だけではなく側方から噴射できるようにしてストローの中空内周面に付着している異物をきれいに取り除くことができる。
また、図14bに示しているように、前記噴射口5212の端部には、内側にふくらんでいるように段差部5214が形成されることができるが、それによって、前記噴射口5212の端部に噴射される圧縮空気が外側へ広がり、前記噴射本体5210に一定間隔で形成される噴射口5213は、端部方向に傾斜するように形成されて、中空の内周面に付着している異物をより容易に取り除くことができる。
【0048】
この時、前記補助支持台123と前記移動プレート523との間にはLMガイド(図示せず)及びLMブロック(図示せず)が設置され、前記移動プレート523を容易に移動でき、前記噴射アクチュエーター525もモーターからなるので、噴射管521を安定に移動させることができる。
【0049】
一方、前記研摩機511及び噴射管521は、前記研磨アクチュエーター515及び噴射アクチュエーター525によって既設定の速度で移動できるが、前記研摩機511がストローの中空に挿入されて研磨作業を進める間に、前記研摩機511と噴射管521とが当接しないようにするとともに、前記噴射管521もストローの中空に挿入させて研磨作業にかかる時間を短縮させることができる。
つまり、通常、研磨作業を行う時、研摩機511をストローの中空に挿入して研磨作業を行い、研摩機511を中空から引き出した後、前記噴射管521を中空に挿入して異物を取り除く。
【0050】
ところが、本発明では、前記研摩機511によって研磨作業を行う途中に、研摩機511の端部が所定の位置に到逹する場合、前記噴射管521を中空に挿入させることで、相当な時間を短縮させることができる。
そして、前述した研磨作業の一実施形態として、前記研摩機511及び噴射管521は、前記研磨アクチュエーター515及び噴射アクチュエーター525によって同一の速度で移動することができるが、図15に示したように、前記異物除去装置520は、前記研磨装置510を構成する前記研摩機511の端部が前記ストローの中空において、長手方向に既設定の位置まで挿入されれば、前記噴射管521をストローの中空に挿入させる。
この時、前記既設定の位置は、好ましくは、前記ストローの中空における長手方向に1/3地点に設定することができる。
【0051】
ここで、前述のように、前記研磨アクチュエーター515及び噴射アクチュエーター525には、エンコーダ(図示せず)が具備されており、前記研摩機511及び噴射管521の突出する程度を正確に確認することができるため、位置を安定的に制御することができる。
一方、前記研摩機511及び噴射管521の移動状態をみると、図15に示したように、まず、前記研摩機511がストローの一側に挿入されながら研磨し始め、研摩機511の端部がストローの既設定の位置に到達すれば、噴射管521が圧縮空気を噴射しながら移動し始めるようになって、ストローの既設定の位置で研摩機511の端部と噴射管521の端部とが当接する。
この時、前記既設定の位置は、好ましくは、前記ストローの中空における長手方向に2/3地点に設定することができる。
【0052】
ここで、前記噴射管521は、ストローと所定距離分だけ離間した状態で移動し始めるから、前記研摩機511が研摩機511の挿入方向を基準にストローの2/3地点に位置する場合、前記噴射管521がストローに挿入される前に、維持されていた噴射管521とストローとの隔離距離分だけ離間した状態になる。
【0053】
この時、前記研磨アクチュエーター515の制御によって、研摩機511がストローから引き出される方向に移動すると、前記研摩機511と噴射管521とが同一の間隔を維持しながら移動し、前記噴射管521もストローの挿入方向を基準にストローの2/3位置まで挿入された後、反対方向に移動して引き出されるようになる。
したがって、本発明では、前記研摩機511が全く引き出された状態で噴射管521を挿入しないで、前記研摩機511がストローの内部に位置する状態で噴射管521を挿入させることにより、研磨工程の時間を最小限に減らすことができて全工程にかかる時間を短縮することができる。
【0054】
勿論、前記研磨装置510と異物除去装置520とは、左右一対で形成され、前述したように、本体110の後部に長手方向に沿って順次に2対が設置されるが、前部に位置する前記研磨装置510と後部に位置する前記研磨装置510とは、前記本体110を基準に互いに反対方向に設置されることができる。
そこで、前記ストローの一側を研磨した後、再びストローの他側を研磨するようにして、より完全にストローの内部を研磨することができる。
【0055】
このようにして研磨工程済みのストローは、中空の内周面がきれいに研磨され、異物も前記噴射管521から噴射される圧縮空気によって完全に除去されることで、最上の品質を維持することができる。
そして、前記下部フレーム120の最後端には、加工済みのストローを排出する排出部400がさらに具備されるが、前記排出部400は、前記下部フレーム120の後端両側に端部がヒンジ結合される排出ガイド410と、前記排出ガイド410の下部一側に繋がれて前記ヒンジ結合部を基準に上下回転させる排出制御アクチュエーター420とを含んでなる。
【0056】
ここで、前記排出部400は、加工済みのストローが前記移送部300によって前記排出ガイド410の上部に支持されると、前記排出制御アクチュエーター420によって前記排出ガイド410の端部が下方に移動することで、排出ガイド410によって形成される傾斜部に沿ってストローを排出する。
この時、前記排出ガイド410の上部には、アライメントガイド414がさらに具備され、前記アライメントガイド414によってストローが側方に離脱することを防止し、前記排出部400の後方には、排出されるストローを収去するための収去する430がさらに具備される。
【0057】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、本発明の実施形態と実質的に均等範囲内のものまで本発明の権利範囲に属する。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者によって種々の変形実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明は、環境に優しいストロー製造装置に関し、原材料として木材を使うことで、再利用及び処理が容易であるので、環境汚染を防止することができ、製造工程を全自動で進めて製造効率及び製品の品質を高めることができる、環境に優しいストロー製造装置に関する。
【符号の説明】
【0059】
100 加工部
110 本体
120 下部フレーム
130 上部フレーム
140 加工支持板
150 固定装置
200 供給部
210 ホッパー
220 供給コンベヤー
230 供給ガイド
240 供給制御部材
300 移送部
310 移動部材
320 移送アクチュエーター
330 昇降アクチュエーター
340 昇降部材
350 移送支持板
400 排出部
410 排出ガイド
420 排出制御アクチュエーター
500 研磨部
510 研磨装置
5110 研磨本体
520 異物除去装置
5210 噴射本体
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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図15
図16