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KR102574405B1 - 박스 자동 포장 시스템 - Google Patents

박스 자동 포장 시스템 Download PDF

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KR102574405B1
KR102574405B1 KR1020230009413A KR20230009413A KR102574405B1 KR 102574405 B1 KR102574405 B1 KR 102574405B1 KR 1020230009413 A KR1020230009413 A KR 1020230009413A KR 20230009413 A KR20230009413 A KR 20230009413A KR 102574405 B1 KR102574405 B1 KR 102574405B1
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박양순
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박양순
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Abstract

본 발명은 박스 자동 포장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이가 긴 롤 형태로 제조된 벽지 등의 롤 제품을 자동으로 포장하는 박스 자동 포장 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 납작하게 접힌 상태의 박스(B)가 다수 적재되는 박스 적재부(100); 상기 박스 적재부(100)로부터 낱개의 박스(B)를 피딩한 후 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐주는 박스 제함부(200); 및 상기 박스 제함부(200)를 통해 펼쳐진 박스(B)의 내부에 제품을 투입한 후 박스(B) 외부를 테이핑 처리하여 포장하는 포장부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박스 자동 포장 시스템{Automatic packing system for box}
본 발명은 박스 자동 포장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이가 긴 롤 형태로 제조된 벽지 등의 롤 제품을 자동으로 포장하는 박스 자동 포장 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 초기 인쇄공정을 통해 인쇄된 벽지를 롤 형태로 감아 벽지 제품으로 제조하면, 벽지의 외측에 제품용 라벨을 테이프 등을 이용하여 부착하는 라벨 부착작업이 수행된 후, 라벨이 부착된 벽지를 비닐 등과 같은 포장재로 포장하여 벽지 제품을 제조하게 된다.
특히, 길이가 긴 롤 형태로 제조된 벽지 등의 제품은 다수개를 하나의 박스 내에 포장하여 박스 단위로 판매 또는 운반하게 되는데, 종래에는 작업자가 수작업으로 일일이 제품을 박스에 담은 후 박스를 테이핑하여 밀봉하였다.
박스를 밀봉한 후에는 박스 중량이 상당한데 다음 공정으로의 이송 또한 수작업으로 이루어지기 때문에 작업자의 피로도가 상당하다.
최근에는 수작업에 따른 포장 작업의 번거로움과 생산성 저하를 해소하기 위해 자동으로 제품과 박스를 공급하여 박스 내에 물품이 투입된 상태로 포장하는 박스 자동 포장 시스템이 개발되고 있다.
이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 롤 형태의 물품을 이송하도록 연장 형성된 제1 이송레일; 상기 제1 이송레일의 단부 일측에 횡방향으로 연장 형성된 제2 이송레일; 상기 제1 이송레일의 단부 타측에 상기 제2 이송레일에 대해 일직선상으로 위치되어 편평한 판형태의 박스카턴을 적재하도록 된 박스매거진; 상기 제2 이송레일의 상부측에 이동 가능하게 구비되어 상기 박스매거진으로부터 박스카턴을 픽업하여 상기 제2 이송레일 상으로 이송시킴과 동시에 상기 박스카턴을 흡착한 상태에서 하방으로 회동되는 흡착 회동아암을 포함하는 박스 공급수단; 상기 제1 이송레일 상의 물품을 상기 제2 이송레일 상으로 이송하도록 상기 제1 이송레일 상에 출몰 가능하게 구비된 회동바와, 이 회동바에 의해 이송되는 물품을 상기 제2 이송레일 상으로 안내하는 경사가이드로 이루어진 물품 공급수단; 상기 제2 이송레일 상에 이동 가능하도록 구비되어 상기 흡착 회동아암에 의해 하향되는 박스카턴의 일측이 절곡되도록 접촉되는 제1 돌출부와, 이 제1 돌출부에 전후로 간격을 두고 위치되어 물품이 담긴 박스카턴의 절곡된 상태를 지지하도록 상기 박스카턴의 타측을 지지하도록 된 제2 돌출부가 형성된 박스 이송수단; 상기 박스 공급수단의 후단에 위치되도록 상기 제2 이송레일의 상부에 구비되어 상기 박스카턴을 조립하도록 된 다수의 가이드수단과, 이 가이드수단에 의해 조립된 박스카턴을 접착하도록 된 접착수단으로 구성된 패킹수단;을 포함하여 이루어지는 박스 패킹장치에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 다수의 물품을 하나의 박스에 투입하는 과정에서 물품이 정확하게 정렬되지 않아 내부의 물품으로 인하여 박스 자체가 일그러진 상태로 포장되는 등의 불량이 발생되는 문제점이 있다.
특허문헌 2에는 피포장물이 이송되도록 연장 형성된 제1 이송라인 및 상기 제1 이송라인에 연결되어 박스가 이송되도록 연장 형성된 제2 이송라인; 상기 제1 이송라인의 일측에 위치되어 상기 제1 이송라인 상으로 피포장물을 공급하도록 된 물품 공급수단; 상기 제1 이송라인 상에 위치되어 상기 물품 공급수단에 의해 공급되는 피포장물을 다단 다열로 배열시키도록 상기 제1 이송라인의 폭방향으로 간격을 두고 직립 설치되는 가이드벽을 포함하는 정렬수단; 상기 정렬수단의 상부 및 전방에 위치되어 상기 피포장물의 정렬상태를 유지하여 전방으로 이송시키도록 상기 피포장물의 후단에 접촉 작동되는 슬라이더 및 상기 피포장물의 양측면에 접촉되는 가동벽을 포함하는 이송 가이드수단; 상기 제2 이송라인의 일측에 위치되어 상기 피포장물이 투입되는 박스를 공급하는 박스 공급수단; 상기 제2 이송라인 상에서 상기 피포장물의 투입 위치에 상기 박스를 정위치시키거나 이송시키도록 된 박스 이송수단을 포함하여 이루어지는 박스 포장장치에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 박스 제함 시 진공 흡착에 의해 박스를 이송하는 방식이기 때문에 이송 과정에서 박스가 이탈하거나 또는 분진 등이 진공 배관을 막는 문제 등이 자주 발생하여 유지관리가 어렵다는 문제점이 있다.
더불어, 종래에는 박스 적재, 박스 제함, 벽지 정렬 및 투입, 박스 테이핑, 박스 밴딩 등의 일련의 공정을 자동화한 시스템은 아직 개발되지 못한 상황이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1187199호(2012.10.02. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1323467호(2013.10.29. 공고)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박스 적재, 박스 제함, 제품 정렬 및 투입, 박스 테이핑, 박스 밴딩 등의 일련의 공정을 자동화하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있는 박스 자동 포장 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 납작하게 접힌 상태의 박스(B)가 다수 적재되는 박스 적재부(100); 상기 박스 적재부(100)로부터 낱개의 박스(B)를 피딩한 후 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐주는 박스 제함부(200); 및 상기 박스 제함부(200)를 통해 펼쳐진 박스(B)의 내부에 제품을 투입한 후 박스(B) 외부를 테이핑 처리하여 포장하는 포장부(300);를 포함하며, 상기 박스 제함부(200)는, 상기 박스 적재부(100)에 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩수단(210); 상기 피딩수단(210)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정수단(220); 및 상기 박스 고정수단(220)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하는 폴딩수단(230);을 포함하고, 상기 피딩수단(210)은, 프레임(211)의 내측 상부 양쪽에 각각 설치되는 가이드레일(212); 상기 가이드레일(212)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이송유닛(213); 상기 이송유닛(213)에 연결되어 이송유닛(213)을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동유닛(214); 상기 이송유닛(213)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(215)이 형성되는 지지플레이트(216); 및 상기 지지플레이트(216)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정수단(220)이 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려주는 개방유닛(217);을 포함하며, 상기 개방유닛(217)은, 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 역할을 하는 제1 벌림부재(218)와, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 역할을 하는 제2 벌림부재(219)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 박스 적재부(100)는, 적재 프레임(110)의 후방측 상부에 소정 높이로 이격 설치되어 실린더 구동에 의해 전후진 이동되며, 박스(B)를 지지하는 지지유닛(120); 상기 적재 프레임(110)의 상부에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)를 이송하는 한 쌍의 이송 컨베이어(130); 및 상기 적재 프레임(110)의 전방측 상부에 설치된 고정프레임(140)의 상부와 하부에 각각 승강 가능하게 결합되어 박스(B)를 낱개로 분리시켜 주는 분리 가이드유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 박스 고정수단(220)은, 일측에 제1 연결부재(221a)가 연결되고, 타측에 제2 연결부재(221b)가 연결되는 지지프레임(221); 상기 제1 연결부재(221a)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(222a)가 상하로 이격 구비되는 결합 프레임(222); 상기 제2 연결부재(221b)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(223a)가 구비되는 가이드 프레임(223); 상기 가이드 프레임(223)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이 방향으로 래크(224a)가 구비되는 고정 바(224); 및 상기 가이드 프레임(223)의 일측에 설치된 기어드 모터(223b)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(224a)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(223b)의 구동에 의해 상기 고정 바(224)가 이동하도록 하는 롤러 피니언(225);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 폴딩수단(230)은, 중앙에 개구부가 형성되는 고정플레이트(231); 상기 고정플레이트(231)의 전방에 볼 부시(232a)를 매개로 결합되는 한 쌍의 서포트(232); 상기 서포트(232)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(233a)이 이격 구비되는 지지브라켓(233); 상기 고정플레이트(231)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(234a)가 연결되는 에어실린더(234); 상기 너클조인트(234a)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치되는 힌지부재(235); 상기 힌지부재(235)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(233a)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(236); 및 상기 회전축(236)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(236)의 회전 동작 시 연동 회전되는 가압프레임(237);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 포장부(300)는, 메인프레임(310)의 상부에 길이 방향으로 설치되며, 사각 형태로 펼쳐진 박스(B)를 간헐 이송하는 한 쌍의 어태치 컨베이어(320); 상기 메인프레임(310)의 일측에 설치되어 제품 투입수단(340)으로 제품을 공급하는 제품 공급수단(330); 상기 제품 공급수단(330)에 의해 공급된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재한 후 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 내부로 투입하는 제품 투입수단(340); 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개들을 접어주는 접이수단(350); 및 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개면을 테이핑하는 테이핑수단(360);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제품 공급수단(330)은, 비닐 포장된 제품을 공급받아 제2 공급유닛(332)으로 이송하는 제1 공급유닛(331); 상기 제1 공급유닛(331)의 일측에 설치되어 제1 공급유닛(331)에 의해 이송된 제품을 공급받아 이송하는 제2 공급유닛(332); 상기 제2 공급유닛(332)의 일측에 설치되어 제품을 제3 공급유닛(334)으로 밀어주는 푸셔(333); 및 상기 제2 공급유닛(332)의 타측에 설치되며, 무한궤도 방식으로 회전되는 체인에 의해 승강되어 푸셔(333)에 의해 전달된 제품을 제품 투입수단(340)으로 이송하는 제3 공급유닛(334);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제품 투입수단(340)은, 측방향으로 이동 가능하게 설치되며, 제품이 경사면을 따라 이동되어 스태커유닛(342)에 안착되도록 가이드하는 로딩유닛(341); 승강 가능하게 설치되며, 상기 로딩유닛(341)에 의해 투입된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재하는 스태커유닛(342); 상기 어태치 컨베이어(320) 상에서 제품의 투입 위치에 정지되어 있는 박스(B)의 날개를 벌려주는 플립유닛(343); 및 상기 스태커유닛(342)에 적재된 제품을 박스(B) 내부로 밀어주는 배출 푸셔(344);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접이수단(350)은, 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 좌측 날개 및 우측 날개를 접어주는 제1 날개 접이유닛(351); 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 상부 날개 및 하부 날개를 접어주는 제2 날개 접이유닛(352); 및 상기 메인프레임(310)의 상측에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)의 날개가 접힌 상태를 유지하면서 배출되도록 하는 접힘 안내부재(353);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 롤 제품의 포장에 따른 박스 적재, 박스 제함, 제품 정렬 및 투입, 박스 테이핑, 박스 밴딩 등의 일련의 공정을 자동으로 수행하므로 인력을 절감하는 한편 생산성을 크게 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템의 박스 적재부를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템의 박스 적재부를 도시한 저면 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템의 박스 제함부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 박스 제함부의 피딩수단을 발췌하여 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 피딩수단의 지지플레이트 및 개방유닛을 발췌하여 도시한 후방 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 피딩수단의 개방유닛을 발췌하여 도시한 전방 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 피딩수단의 개방유닛에 의한 박스의 벌림상태를 도시한 이미지.
도 9는 본 발명에 따른 박스 제함부의 박스 고정수단 및 폴딩수단을 발췌하여 도시한 전방 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 박스 제함부의 박스 고정수단 및 폴딩수단을 발췌하여 도시한 후방 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템의 박스 이송부를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 박스 이송부의 이재기를 발췌하여 도시한 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템의 포장부를 도시한 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 포장부의 제품 공급수단을 발췌하여 도시한 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 제품 공급수단의 제3 공급유닛을 발췌하여 도시한 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 제3 공급유닛에 의한 제품의 이송 상태를 도시한 이미지.
도 17은 본 발명에 따른 포장부의 제품 투입수단을 발췌하여 도시한 사시도.
도 18은 본 발명에 따른 제품 투입수단을 도시한 측면도.
도 19는 본 발명에 따른 제품 투입수단에 의한 제품의 정렬 및 적재 상태를 도시한 이미지.
도 20은 본 발명에 따른 포장부의 접이수단을 발췌하여 도시한 사시도
도 21은 본 발명에 따른 접이수단에 의한 박스 날개의 폴딩 상태를 도시한 이미지.
도 22는 본 발명에 따른 포장부의 테이핑수단에 의한 박스의 테이핑 상태를 도시한 이미지.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 길이가 긴 롤 형태로 제조된 벽지 등의 롤 제품을 자동으로 포장하는 시스템으로서, 작업자가 시스템의 점검 및 유지보수 작업을 원활하게 수행하기 위하여 작업 통로를 구성하는 발판 및 안전난간 등을 포함하여 복수 층으로 구성된다.
본 발명의 박스 자동 포장 시스템은 박스 적재부(100), 박스 제함부(200) 및 포장부(300)를 포함하며, 상기 박스 적재부(100)와 박스 제함부(200)는 2층에 배치되는 구조를 이룬다. 또한, 본 발명은 상기한 구성요소 들의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 포함된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 박스 적재부(100)는 납작하게 접힌 상태의 박스(B)가 다수 적재된다. 이러한 박스 적재부(100)는 적재 프레임(110), 지지유닛(120), 이송 컨베이어(130) 및 분리 가이드유닛(150)을 포함하여 구성된다. 특히, 상기 박스 적재부(100)는 박스(B)의 적재량이 일정 이하가 되면 이를 감지하여 알람을 발생시키고, 작업자로 하여금 박스(B)를 보충할 수 있다.
상기 적재 프레임(110)은 사각 틀 형태를 이루되 그 내측에 다수의 프로파일(profile)을 조립하여 구성되는 것인 바, 후술하는 구성들이 결합 배치될 수 있는 구조를 이룬다.
특히, 상기 적재 프레임(110)의 일측에는 박스(B)의 폭에 대응하여 박스(B)의 측면을 지지하는 지지판의 간격을 조절하기 위한 간격조절부(160)가 설치된다. 이러한 간격조절부(160)는 적재 프레임(110)의 상부 양측에 서로 마주보게 이격 배치되어 박스(B)의 측면을 지지하는 한 쌍의 지지판(161)과, 상기 지지판(161) 사이에 볼 부시로 매개로 결합되는 다수의 회전축(162)과, 상기 회전축(162)의 일측에 설치되어 회전 동력을 전달하는 동력전달부재(163)와, 상기 회전축(162)의 일단에 결합되는 수동핸들(164)을 포함하여 구성된다. 상기 동력전달부재(163)는 스프로킷, 체인 등을 포함한다.
상기 지지유닛(120)은 적재 프레임(110)의 후방측 상부에 소정 높이로 이격 설치되어 이송 컨베이어(130)에 의해 이송되는 박스(B)가 자중 등에 의해 쓰러지지 않도록 박스(B)를 지지하는 역할을 한다.
상기 지지유닛(120)은 실린더(121)에 의한 푸싱 바(122)의 푸싱 작용을 통해 박스(B)를 지지한다. 이때, 상기 지지유닛(120)은 박스(B)를 지지하고 있다가 박스(B)가 소모됨에 따라 전방으로 점점 이동하게 된다.
상기 이송 컨베이어(130)는 한 쌍으로 구성되며, 상기 적재 프레임(110)의 상부에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)를 이송한다. 특히, 상기 이송 컨베이어(130)는 상부에 탑 체인(131)이 설치됨에 따라 박스(B)가 탑 체인(131)에 얹혀진 상태에서 이송된다. 또한, 상기 이송 컨베이어(130)는 실린더 구동에 의해 1회 동작 시 박스(B) 두께만큼 전진한다.
상기 분리 가이드유닛(150)은 적재 프레임(110)의 전방측 상부에 설치된 '' 형태의 고정프레임(140)의 상부와 하부에 각각 승강 가능하게 결합되어 박스(B)를 낱개로 분리시켜 준다.
상기 분리 가이드유닛(150)은 실린더 구동에 의해 승강되는 연결프레임(151)과, 상기 연결프레임(151)의 일측 단부에 수직 방향으로 배치되되 그 단부에 경사면이 형성되는 스토퍼(152)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 분리 가이드유닛(150)은 먼저 상부측 분리 가이드유닛이 1회 하강 후 상승하면 박스(B)의 윗면이 먼저 이탈되고, 박스 제함부(200)가 박스(B)를 피딩하기 위해 박스(B) 쪽으로 이동 후 밀착하면 하부측 분리 가이드유닛이 상승하고, 박스 제함부(200)가 작동하여 박스 고정을 완료하면, 하부측 분리 가이드유닛이 하강하여 박스(B)를 배출한다.
한편, 상기 고정프레임(140)의 상부 일측에는 박스(B)의 높이에 대응하여 상부측 분리 가이드유닛의 높이를 조절할 수 있도록 조절 핸들(141)이 설치된다.
상기 박스 제함부(200)는 상기 박스 적재부(100)로부터 낱개의 박스(B)를 피딩한 후 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐준다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 박스 제함부(200)는 상기 박스 적재부(100)에 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩수단(210)과, 상기 피딩수단(210)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정수단(220) 및 상기 박스 고정수단(220)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하는 폴딩수단(230)을 포함한다.
상기 피딩수단(210)은 박스 적재부(100)에 근접 배치되며, 프레임(211), 가이드레일(212), 이송유닛(213), 구동유닛(214), 지지플레이트(216) 및 개방유닛(217)을 포함하여 구성된다.
상기 프레임(211)은 다수의 프로파일(profile)을 조립하여 구성되는 것인 바, 사방이 개방된 형태로 구성되어 후술하는 구성들이 결합 배치될 수 있는 구조를 이룬다.
상기 가이드레일(212)은 프레임(211)의 내측 상부 양쪽에 각각 설치된다. 상기 가이드레일(212)에는 상기 이송유닛(213)의 상부 양측에 설치된 슬라이딩 블록(213a)이 슬라이딩 가능하게 결합된다. 따라서, 상기 가이드레일(212)을 따라 슬라이딩 블록(213a)을 비롯한 이송유닛(213)은 직선 왕복 이동을 하게 된다.
상기 이송유닛(213)은 상기 가이드레일(212)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.
상기 구동유닛(214)은 상기 이송유닛(213)에 연결되어 이송유닛(213)을 전후 방향으로 왕복 이동시키며, 에어실린더로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 지지플레이트(216)는 상기 이송유닛(213)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(215)이 형성된다. 상기 개구홈(215)이 형성된 이유는 폴딩수단(230)의 가압프레임(237)의 회전 시 간섭받지 않도록 하기 위함이다.
한편, 상기 지지플레이트(216)의 하부에는 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐지게 하는 경우 박스(B)의 하부를 지지하도록 별도의 받침수단(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 개방유닛(217)은 상기 지지플레이트(216)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정수단(220)이 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려준다. 또한, 상기 개방유닛(217)은 박스 적재부(100)에 적재되어 있는 박스(B)를 피딩하는 경우 박스(B)를 낱개로 이송할 수 있도록 박스(B)의 양측을 파지한다.
상기 개방유닛(217)은 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 역할을 하는 제1 벌림부재(218)와, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 역할을 하는 제2 벌림부재(219)를 포함한다.
상기 제1 벌림부재(218)는 이동플레이트(217a)의 후면 상부에 고정되되 제2 실린더(218b)와 힌지 결합되는 제1 실린더(218a)와, 상기 제1 실린더(218a)의 로드부에 연결되며, 제1 틸팅프레임(218c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제2 실린더(218b)와, 상기 제2 실린더(218b)에 연결되며, 다단으로 배열되는 복수의 제1 틸팅프레임(218c) 및 상기 제1 틸팅프레임(218c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 고정핀이 배열되는 제1 수직프레임(218d)을 포함한다.
상기 제2 벌림부재(219)는 이동플레이트(217a)의 후면 하부에 고정되되 제4 실린더(219b)와 힌지 결합되는 제3 실린더(219a)와, 상기 제3 실린더(219a)의 로드부에 연결되며, 제2 틸팅프레임(219c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제4 실린더(219b)와, 상기 제4 실린더(219b)에 연결되며, 다단으로 배열되는 복수의 제2 틸팅프레임(219c) 및 상기 제2 틸팅프레임(219c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 고정핀이 배열되는 제2 수직프레임(219d) 및 상기 제2 수직프레임(219d)의 일측에 설치되어 박스(B)의 양측 후면을 지지하는 판상의 지지판(219e)를 포함한다.
여기서, 상기 제2 수직프레임(219d)은 전술한 제1 수직프레임(218d)과 동일한 구조로 이루어지되 길이는 제1 수직프레임(218d) 보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 개방유닛(217)은 박스(B)를 제함하기 이전에 제1 실린더(218a)의 구동에 의한 제1 틸팅프레임(218c)의 틸팅 동작으로 제1 수직프레임(218d)에 배열된 고정핀이 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주고, 이어서 제3 실린더(219a)의 구동에 의한 제2 틸팅프레임(219c)의 틸팅 동작으로 제2 수직프레임(219d)에 배열된 고정핀이 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨줌으로써, 박스(B)의 내부로 박스 고정수단(220)이 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려준다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 박스 고정수단(220)은 지지프레임(221), 결합 프레임(222), 가이드 프레임(223), 고정 바(224) 및 롤러 피니언(225)을 포함한다.
상기 지지프레임(221)은 일측에 제1 연결부재(221a)가 연결되고, 타측에 제2 연결부재(221b)가 연결된다.
상기 결합 프레임(222)은 상기 제1 연결부재(221a)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(222a)가 상하로 이격 구비된다. 상기 결합 프레임(222)의 내측에는 측방향(X축 방향)으로 이동되는 고정 바(224)의 단부가 삽입된다.
상기 가이드 프레임(223)은 상기 제2 연결부재(221b)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(223a)가 구비된다.
상기 고정 바(224)는 상기 가이드 프레임(223)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이 방향으로 래크(224a)가 구비된다. 상기 고정 바(224)의 래크(224a)는 롤러 피니언(225)의 롤러와 맞물린다.
상기 롤러 피니언(225)은 상기 가이드 프레임(223)의 일측에 설치된 기어드 모터(223b)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(224a)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(223b)의 구동에 의해 상기 고정 바(224)가 이동하도록 한다.
한편, 상기 박스 고정수단(220)은 고정 바(224)가 박스(B)의 내부로 삽입된 후, 고정 바(224)의 단부가 결합 프레임(222)에 삽입이 되면, 결합 프레임(222) 측에 설치된 감지센서가 이를 감지하고, 감지신호를 수신받은 제어부의 제어에 의해 기어드 모터(223b)의 구동이 정지되면서 고정 바(224)도 정지된다.
상기 고정 바(224)의 삽입이 완료되면 폴딩수단(230)에 의해 외력을 가하여 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐지게 한다. 그리고, 폴딩수단(230)에 의해 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐주는 작업이 완료되면 고정 바(224)가 원래 위치로 복귀한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 폴딩수단(230)은 중앙에 개구부가 형성되는 고정플레이트(231)와, 상기 고정플레이트(231)의 전방에 볼 부시(232a)를 매개로 결합되는 한 쌍의 서포트(232)와, 상기 서포트(232)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(233a)이 이격 구비되는 지지브라켓(233)과, 상기 고정플레이트(231)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(234a)가 연결되는 에어실린더(234)와, 상기 너클조인트(234a)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치되는 힌지부재(235)와, 상기 힌지부재(235)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(233a)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(236) 및 상기 회전축(236)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(236)의 회전 동작 시 연동 회전되는 가압프레임(237)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 폴딩수단(230)은 지지플레이트(216)의 하부에 설치된 받침수단이 지지플레이트(216)의 전방으로 전진하여 박스(B)의 하부를 지지한 상태에서 가압프레임(237)의 90도 회전으로 박스(B)의 외부를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 한다.
한편, 본 발명의 박스 제함부(200)는 한 쌍의 개방유닛(217)의 간격을 조절하기 위한 수동 조절유닛(240)을 더 포함할 수 있다. 상기 수동 조절유닛(240)은 박스(B)의 사이즈에 맞게 개방유닛(217)을 수동 조작하여 서로 근접 또는 이격되도록 하여 간격을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 상기 박스 제함부(200)에 의해 사각 형태로 펼쳐진 박스(B)를 포장부(300)로 이송하는 박스 이송부(400)를 포함한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 박스 이송부(400)는 복수 층의 높이에 상응하는 승강로를 갖는 이송프레임(410)과, 상기 이송프레임(410)의 승강로에 설치되어 상하 이동을 안내하는 승강 레일(420)과, 상기 승강 레일(420)에 승강 가능하게 결합되어 제함된 박스(B)를 포장부(300)로 이송하는 이재기(430) 및 상기 이재기(430)를 상하로 왕복 이동시키는 구동부(440)를 포함한다.
상기 이송프레임(410)의 상부와 하부에는 리미트 스위치(미도시)가 설치되어 이재기(430)의 이동범위를 감지한다.
상기 이재기(430)는 전면에 장착프레임(431a)이 수평으로 연결되고, 후면에 상기 승강 레일(420)에 결합되는 레일 블록(431b)이 설치되는 승강 프레임(431)과, 상기 장착프레임(431a) 상에 설치된 실린더(432)의 구동에 의해 측방향으로 왕복 이동되며, 상부에 복수의 스프링(433)이 탄성 지지되는 한 쌍의 셔틀(434)과, 일측에 위치한 셔틀의 측면에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하는 복수의 고정암(435)과, 타측에 위치한 셔틀의 측면에 왕복 이동이 가능하도록 설치되어 박스(B)의 타면을 지지하며, 하단에 포크(436a)가 형성되는 이동암(436)과, 상기 장착프레임(431a)의 하부에 설치되어 박스(B)의 상면을 고정시키는 고정판(437)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 이재기(430)는 승강 프레임(431)이 승강 레일(420)을 따라 하강하여 박스 제함부(200)에 의해 사각 형태로 펼쳐진 박스(B)의 상부로 진입하면서 고정판(437)이 박스(B)의 상부를 누르고, 고정암(435)이 박스(B)의 일면을 지지한 상태에서 이동암(436)이 박스(B) 측으로 전진하여 박스(B)의 타면에 밀착 지지하면서 박스(B)를 파지한다. 이때, 스프링(433)의 탄성력으로 박스(B)의 파지 상태를 유지하며, 이에 따라 다양한 사이즈의 박스(B)를 용이하게 파지할 수 있다. 박스(B)를 파지한 상태에서 박스(B)의 내부에 삽입되어 있는 박스 고정수단(220)의 고정 바(224)가 박스(B)의 외부로 배출되면 박스(B)를 파지한 상태의 이재기(430)가 다시 하강하여 후술하는 포장부(300)의 어태치 컨베이어(320)의 어태치(321)에 박스(B)를 삽입시킨 후 파지 해제한다. 이후, 이재기(430)는 다른 박스의 이송을 위하여 원래 위치로 복귀한다.
상기 구동부(440)는 타이밍벨트, 타이밍풀리, 무게추, 서보모터 등으로 구성되어 있으며, 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 공지의 기술일 수 있다.
상기 포장부(300)는 상기 박스 제함부(200)를 통해 펼쳐진 박스(B)의 내부에 제품을 투입한 후 박스(B) 외부를 테이핑 처리하여 포장한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 포장부(300)는 메인프레임(310), 어태치 컨베이어(320), 제품 공급수단(330), 제품 투입수단(340), 접이수단(350) 및 테이핑수단(360)을 포함한다.
상기 어태치 컨베이어(320)는 한 쌍으로 이루어지되 메인프레임(310)의 상부에 길이 방향으로 설치된다. 이러한 어태치 컨베이어(320)는 박스(B)를 어태치(321) 사이로 진입시켜 하나씩 이송한다.
상기 어태치 컨베이어(320)는 구동풀리, 피동풀리, 어태치 벨트 및 서모모터 등의 수단을 포함하는 구성으로 이루어져, 사각 형태로 펼쳐진 박스(B)를 간헐 이송한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제품 공급수단(330)은 상기 메인프레임(310)의 일측에 설치되어 제품 투입수단(340)으로 제품을 공급한다. 상기 제품 공급수단(330)은 제1 공급유닛(331), 제2 공급유닛(332), 푸셔(333) 및 제3 공급유닛(334)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 공급유닛(331)은 비닐 포장된 제품을 공급받아 제2 공급유닛(332)으로 이송한다.
상기 제2 공급유닛(332)은 상기 제1 공급유닛(331)의 일측에 설치되어 제1 공급유닛(331)에 의해 이송된 제품을 공급받아 이송한다.
상기 제1 공급유닛(331) 및 제2 공급유닛(332)은 제품을 공급하도록 다수의 롤러가 구비되고, 모터에 의해 구동되는 롤러컨베이어로 이루어진다.
상기 푸셔(333)는 상기 제2 공급유닛(332)의 일측에 설치되어 제품을 제3 공급유닛(334)으로 밀어준다. 상기 푸셔(333)는 실린더 구동에 의해 작동되어 상기 제2 공급유닛(332)의 상부에 이송된 제품을 제3 공급유닛(334)의 프레임 측으로 밀어준다.
상기 제3 공급유닛(334)은 상기 제2 공급유닛(332)의 타측에 설치되며, 무한궤도 방식으로 회전되는 체인에 의해 승강되어 푸셔(333)에 의해 전달된 제품을 제품 투입수단(340)으로 이송한다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제3 공급유닛(334)은 공급 프레임(334a)의 일측에 설치되어 제품이 일시적으로 안착되는 안착판(334b)과, 상기 안착판(334b)에 안착되어 있는 제품을 승강 이송하며, 무한궤도 방식으로 회전되는 어태치 체인(334c)과, 상기 어태치 체인(334c)이 구동되도록 동력을 제공하는 구동모터(334d) 및 제품의 유무를 감지하는 감지센서(334e)를 포함하여 구성된다.
이처럼, 상기 제품 공급수단(330)은 상기 제2 공급유닛(332)에 의해 이송된 제품을 푸셔(333)가 밀어주면, 안착판(334b)에 근접 설치된 감지센서(334e)에서 이를 감지하여 제어부에 감지신호를 전송한다. 제어부의 제어에 의해 구동모터(334d)가 구동되면서 어태치 체인(334c)이 무한궤도 방식으로 회전 이송하여 제품을 제품 투입수단(340)으로 공급한다.
도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제품 투입수단(340)은 상기 제품 공급수단(330)에 의해 공급된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재한 후 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 내부로 투입한다. 상기 제품 투입수단(340)은 로딩유닛(341), 스태커유닛(342), 플립유닛(343) 및 배출 푸셔(344)를 포함하여 구성된다.
상기 로딩유닛(341)은 측방향으로 이동 가능하게 설치되며, 제품이 경사면을 따라 이동되어 스태커유닛(342)에 안착되도록 가이드한다.
상기 로딩유닛(341)은 상부에 경사면이 형성되는 경사 플레이트(341a)와, 실린더 구동에 의해 왕복 이동되어 상기 경사 플레이트(341a)의 일측에 설치되어 실린더 구동에 의해 왕복 이동되는 이송 스토퍼(341b)로 구성된다.
상기 스태커유닛(342)은 승강 가능하게 설치되며, 상기 로딩유닛(341)에 의해 투입된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재한다.
상기 플립유닛(343)은 상기 어태치 컨베이어(320) 상에서 제품의 투입 위치에 정지되어 있는 박스(B)의 날개를 벌려준다. 상기 플립유닛(343)은 박스(B)의 날개를 외부를 향해 조금 벌려주는 기능을 하며, 판상으로 이루어진 4개의 플립과, 상기 플립들에 연결되어 플립들을 상하 또는 좌우 방향으로 회동시키는 실린더를 포함하여 구성된다.
상기 배출 푸셔(344)는 상기 스태커유닛(342)에 적재된 제품을 박스(B) 내부로 밀어준다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 제품 투입수단(340)은 제품 공급수단(330)의 어태치 체인(334c)에 의해 이송된 제품을 수취하여 로딩유닛(341)의 경사 플레이트(341a)를 타고 내려오게 되고, 이때 제품을 카운트하며, 이송 스토퍼(341b)를 따라 스태커유닛(342)에 안착된다. 1층 수량만큼 제품이 투입되면 스태커유닛(342)이 상승하고, 이송 스토퍼(341b)가 후진하여 스태커유닛(342) 내부에 제품을 적재한 후 스태커유닛(342)은 하강하고, 이송 스토퍼(341b)는 다시 전진한다. 상기와 같은 방식으로 2층 수량만큼 스태커유닛(342) 상단에 안착되면 스태커유닛(342)이 다시 상승하고, 이송 스토퍼(341b)가 후진하여 스태커유닛(342) 내부에 제품을 적재하여 1박스 수량이 스태커유닛(342) 내부에 적재된다.
그리고, 플립유닛(343)에 의해 박스(B)의 입구쪽 날개를 외부로 약간 벌려준 상태에서 배출 푸셔(344)가 작동하여 스태커유닛(342) 내부에 제품을 밀어 넣은 후 복귀하고, 이와 동시에 플립유닛(343)은 다시 원위치로 복귀한다.
제품의 크기 및 제품이 투입되는 박스의 크기에 따라 플립유닛(343)의 포지션을 수동으로 조정할 수 있고, 스태커유닛(342)과 배출 푸셔(344)의 구동은 서보모터를 이용하여 자동으로 제어된다.
상기 접이수단(350)은 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개들을 접어준다.
도 13, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 접이수단(350)은 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 좌측 날개 및 우측 날개를 접어주는 제1 날개 접이유닛(351)과, 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 상부 날개 및 하부 날개를 접어주는 제2 날개 접이유닛(352) 및 상기 메인프레임(310)의 상측에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)의 날개가 접힌 상태를 유지하면서 배출되도록 하는 접힘 안내부재(353)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 날개 접이유닛(351) 및 제2 날개 접이유닛(352)은 모두 실린더 구동에 의해 작동되며, 실린더 로드의 단부에는 박스(B)의 날개를 접어주기 위한 절곡된 구조의 프레임이 연결된다.
상기 접힘 안내부재(353)는 메인프레임(310)의 양쪽 상부에 각각 길이 방향으로 배치되는 프레임 구조일 수 있으며, 그 일측은 외측을 향해 절곡되는 구조를 이룬다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)는 접힘 안내부재(353)로의 진입과 제1 날개 접이유닛(351)의 작동에 의해 박스(B)의 좌측 날개 및 우측 날개가 접히게 되고, 이어서 제2 날개 접이유닛(352) 측으로 이송 후 제2 날개 접이유닛(352)의 작동에 의해 박스(B)의 상부 날개 및 하부 날개가 접히게 된다. 상기 접이수단(350)을 통해 양측 날개가 접힌 박스(B)는 테이핑수단(360) 측으로 이송된다.
상기 테이핑수단(360)은 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개면을 테이핑한다.
도 13 및 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 테이핑수단(360)은 박스(B)의 이동 경로 상에 설치되어 박스(B)의 상부 날개 및 하부 날개가 접힌 중간부를 횡방향으로 테이핑하는 제1 테이핑유닛(361)과, 박스(B)의 이동 경로 상에 설치되어 상기 제1 테이핑유닛(361)에 의해 테이핑 처리된 박스(B)의 양쪽 모서리부를 종방향으로 각각 테이핑하는 제2 테이핑유닛(362) 및 박스(B)의 이동 경로 상에 설치되어 박스(B)의 양쪽 모서리부의 테이핑 부분을 부착 마감시키는 브러시 타입의 테이핑 마감유닛(363)을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 제1 테이핑유닛(361)에 의한 횡방향 테이핑과 제2 테이핑유닛(362)에 의한 종방향 테이핑으로 'H' 자 형태의 테이핑을 이룬다.
한편, 상기 메인프레임(310)의 일측 단부에는 테이핑 처리가 완료된 박스(B)를 배출 컨베이어(520)로 배출하는 배출수단(510)이 설치되며, 상기 배출수단(510)은 실린더 구동에 의해 작동되는 푸셔와 동일 또는 유사한 수단으로 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 상기 배출 컨베이어(520)의 일측에 설치되어 테이핑 처리된 박스(B)의 외부에 밴드를 체결하는 밴딩기(530)와, 정방향으로 진입하여 1차 밴딩을 실시한 후 배출되고, 배출 후 90도 회전하여 역방향으로 진입한 후 2차 밴딩을 실시하는 반전기(540)를 더 포함한다.
본 발명에 채택되는 밴딩기(530)와 반전기(540)는 해당 분야에서 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로, 본 명세서에서는 상세한 도면 및 이에 따른 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 박스 자동 포장 시스템은 시스템 운전 중 시스템 문제가 발생하거나 부자재의 보충 등으로 운전이 불가능할 경우, 수동에 의한 포장이 가능하도록 마련된 바이패스 이송라인(550)을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 박스 적재부 110 : 적재 프레임
120 : 지지유닛 121 : 실린더
122 : 푸싱 바 130 : 이송 컨베이어
131 : 탑 체인 140 : 고정프레임
141 : 조절 핸들 150 : 분리 가이드유닛
151 : 연결프레임 152 : 스토퍼
160 : 간격조절부 161 : 지지판
162 : 회전축 163 : 동력전달부재
164 : 수동핸들 200 : 박스 제함부
210 : 피딩수단 211 : 프레임
212 : 가이드레일 213 : 이송유닛
213a : 슬라이딩 블록 214 : 구동유닛
215 : 개구홈 216 : 지지플레이트
217 : 개방유닛 217a : 이동플레이트
218 : 제1 벌림부재 218a : 제1 실린더
218b : 제2 실린더 218c : 제1 틸팅프레임
218d : 제1 수직프레임 219 : 제2 벌림부재
219a : 제3 실린더 219b : 제4 실린더
219c : 제2 틸팅프레임 219d : 제2 수직프레임
219e : 지지판 220 : 박스 고정수단
221 : 지지프레임 221a : 제1 연결부재
221b : 제2 연결부재 222 : 결합 프레임
222a : 지지롤러 223 : 가이드 프레임
223a : 가이드롤러 223b : 기어드 모터
224 : 고정 바 224a : 래크
225 : 롤러 피니언 230 : 폴딩수단
231 : 고정플레이트 232 : 서포트
232a : 볼 부시 233 : 지지브라켓
233a : 베어링유닛 234 : 에어실린더
234a : 너클조인트 235 : 힌지부재
236 : 회전축 237 : 가압프레임
240 : 수동 조절유닛 300 : 포장부
310 : 메인프레임 320 : 어태치 컨베이어
321 : 어태치 330 : 제품 공급수단
331 : 제1 공급유닛 332 : 제2 공급유닛
333 : 푸셔 334 : 제3 공급유닛
334a : 공급 프레임 334b : 안착판
334c : 어태치 체인 334d : 구동모터
334e : 감지센서 340 : 제품 투입수단
341 : 로딩유닛 341a : 경사 플레이트
341b : 이송 스토퍼 342 : 스태커유닛
343 : 플립유닛 344 : 배출 푸셔
350 : 접이수단 351 : 제1 날개 접이유닛
352 : 제2 날개 접이유닛 353 : 접힘 안내부재
360 : 테이핑수단 361 : 제1 테이핑유닛
362 : 제2 테이핑유닛 363 : 테이핑 마감유닛
400 : 박스 이송부 410 : 이송프레임
420 : 승강 레일 430 : 이재기
431 : 승강 프레임 431a : 장착프레임
431b : 레일 블록 432 : 실린더
433 : 스프링 434 : 셔틀
435 : 고정암 436 : 이동암
436a : 포크 437 : 고정판
440 : 구동부 510 : 배출수단
520 : 배출 컨베이어 530 : 밴딩기
540 : 반전기 550 : 바이패스 이송라인
B : 박스

Claims (10)

  1. 납작하게 접힌 상태의 박스(B)가 다수 적재되는 박스 적재부(100);
    상기 박스 적재부(100)로부터 낱개의 박스(B)를 피딩한 후 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐주는 박스 제함부(200); 및
    상기 박스 제함부(200)를 통해 펼쳐진 박스(B)의 내부에 제품을 투입한 후 박스(B) 외부를 테이핑 처리하여 포장하는 포장부(300);를 포함하며,
    상기 박스 제함부(200)는, 상기 박스 적재부(100)에 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩수단(210); 상기 피딩수단(210)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정수단(220); 및 상기 박스 고정수단(220)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하는 폴딩수단(230);을 포함하고,
    상기 피딩수단(210)은, 프레임(211)의 내측 상부 양쪽에 각각 설치되는 가이드레일(212); 상기 가이드레일(212)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이송유닛(213); 상기 이송유닛(213)에 연결되어 이송유닛(213)을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동유닛(214); 상기 이송유닛(213)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(215)이 형성되는 지지플레이트(216); 및 상기 지지플레이트(216)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정수단(220)이 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려주는 개방유닛(217);을 포함하며,
    상기 개방유닛(217)은, 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 역할을 하는 제1 벌림부재(218)와, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 역할을 하는 제2 벌림부재(219)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 자동 포장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 박스 적재부(100)는, 적재 프레임(110)의 후방측 상부에 소정 높이로 이격 설치되어 실린더 구동에 의해 전후진 이동되며, 박스(B)를 지지하는 지지유닛(120);
    상기 적재 프레임(110)의 상부에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)를 이송하는 한 쌍의 이송 컨베이어(130); 및
    상기 적재 프레임(110)의 전방측 상부에 설치된 고정프레임(140)의 상부와 하부에 각각 승강 가능하게 결합되어 박스(B)를 낱개로 분리시켜 주는 분리 가이드유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 자동 포장 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 박스 고정수단(220)은, 일측에 제1 연결부재(221a)가 연결되고, 타측에 제2 연결부재(221b)가 연결되는 지지프레임(221);
    상기 제1 연결부재(221a)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(222a)가 상하로 이격 구비되는 결합 프레임(222);
    상기 제2 연결부재(221b)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(223a)가 구비되는 가이드 프레임(223);
    상기 가이드 프레임(223)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이 방향으로 래크(224a)가 구비되는 고정 바(224); 및
    상기 가이드 프레임(223)의 일측에 설치된 기어드 모터(223b)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(224a)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(223b)의 구동에 의해 상기 고정 바(224)가 이동하도록 하는 롤러 피니언(225);을 포함하는 것을 특징으로 박스 자동 포장 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴딩수단(230)은, 중앙에 개구부가 형성되는 고정플레이트(231);
    상기 고정플레이트(231)의 전방에 볼 부시(232a)를 매개로 결합되는 한 쌍의 서포트(232);
    상기 서포트(232)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(233a)이 이격 구비되는 지지브라켓(233);
    상기 고정플레이트(231)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(234a)가 연결되는 에어실린더(234);
    상기 너클조인트(234a)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치되는 힌지부재(235);
    상기 힌지부재(235)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(233a)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(236); 및
    상기 회전축(236)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(236)의 회전 동작 시 연동 회전되는 가압프레임(237);을 포함하는 것을 특징으로 박스 자동 포장 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장부(300)는, 메인프레임(310)의 상부에 길이 방향으로 설치되며, 사각 형태로 펼쳐진 박스(B)를 간헐 이송하는 한 쌍의 어태치 컨베이어(320);
    상기 메인프레임(310)의 일측에 설치되어 제품 투입수단(340)으로 제품을 공급하는 제품 공급수단(330);
    상기 제품 공급수단(330)에 의해 공급된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재한 후 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 내부로 투입하는 제품 투입수단(340);
    상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개들을 접어주는 접이수단(350); 및
    상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 날개면을 테이핑하는 테이핑수단(360);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 자동 포장 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제품 공급수단(330)은, 비닐 포장된 제품을 공급받아 제2 공급유닛(332)으로 이송하는 제1 공급유닛(331);
    상기 제1 공급유닛(331)의 일측에 설치되어 제1 공급유닛(331)에 의해 이송된 제품을 공급받아 이송하는 제2 공급유닛(332);
    상기 제2 공급유닛(332)의 일측에 설치되어 제품을 제3 공급유닛(334)으로 밀어주는 푸셔(333); 및
    상기 제2 공급유닛(332)의 타측에 설치되며, 무한궤도 방식으로 회전되는 체인에 의해 승강되어 푸셔(333)에 의해 전달된 제품을 제품 투입수단(340)으로 이송하는 제3 공급유닛(334);을 포함하는 것을 특징으로 박스 자동 포장 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제품 투입수단(340)은, 측방향으로 이동 가능하게 설치되며, 제품이 경사면을 따라 이동되어 스태커유닛(342)에 안착되도록 가이드하는 로딩유닛(341);
    승강 가능하게 설치되며, 상기 로딩유닛(341)에 의해 투입된 제품을 일정 수량으로 정렬하여 적재하는 스태커유닛(342);
    상기 어태치 컨베이어(320) 상에서 제품의 투입 위치에 정지되어 있는 박스(B)의 날개를 벌려주는 플립유닛(343); 및
    상기 스태커유닛(342)에 적재된 제품을 박스(B) 내부로 밀어주는 배출 푸셔(344);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 자동 포장 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 접이수단(350)은, 상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 좌측 날개 및 우측 날개를 접어주는 제1 날개 접이유닛(351);
    상기 어태치 컨베이어(320)에 의해 이송되는 박스(B)의 상부 날개 및 하부 날개를 접어주는 제2 날개 접이유닛(352); 및
    상기 메인프레임(310)의 상측에 길이 방향으로 설치되어 박스(B)의 날개가 접힌 상태를 유지하면서 배출되도록 하는 접힘 안내부재(353);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 자동 포장 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101187199B1 (ko) 2010-09-08 2012-10-02 (주)삼연엔지니어링 박스패킹장치
KR101323467B1 (ko) 2013-04-19 2013-10-29 김용섭 박스포장장치
KR20200140414A (ko) * 2019-06-05 2020-12-16 세왕오토팩 주식회사 다열 제함기

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