KR101184450B1

KR101184450B1 - 자동포장장치 및 자동포장방법

Info

Publication number: KR101184450B1
Application number: KR1020100097063A
Authority: KR
Inventors: 김진호; 박병오; 조용기; 정종수; 임봉섭; 정윤진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-09-20
Also published as: KR20120035517A; CN102556384A; US20120079796A1; US9114897B2; CN102556384B

Abstract

자동포장장치와 이를 이용하는 자동포장방법을 개시한다. 자동포장장치는 상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스가 상하로 적층되는 박스적층체를 이용하고, 상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 상기 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키는 박스공급유닛;과 상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하는 입구형성유닛;과 상기 입구로 상기 제품을 운반하는 제품공급유닛;과 상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 입구가 형성되는 상기 포장박스의 측면을 접합하는 측면접합유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동포장장치 및 자동포장방법{AUTO PACKING APPARATUS AND AUTO PACKING METHOD}

제품을 박스에 자동으로 포장하는 자동포장장치와 이를 이용하는 자동포장방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 제품이 제조된 후에는 제품이 손상되는 것을 방지하고 제품을 편리하게 운반하기 위하여 제품의 외부에 포장박스가 씌워진다.

포장박스는 외부의 충격으로부터 제품을 보호하도록 두꺼운 골판지와 같은 재질로 제조된다. 제조된 포장박스는 제품의 포장에 사용되기 전까지 점유하는 공간을 줄이도록 판과 같은 형태로 접혀져서 보관된다. 그리고, 제품의 포장에 사용될 때 박스의 형태로 펼쳐져서 제품의 외부에 씌워진다.

작업자는 접혀진 상태의 박스를 펼쳐서 박스의 형태로 만든 후 이를 제품의 외부에 씌워서 제품을 포장한다. 이 때, 박스는 제품의 상측에서 하측으로 씌워진다. 냉장고, 대형 텔레비전, 에어콘 등과 같은 외형이 큰 가전제품의 외부에 포장박스를 씌우는 작업은 적어도 두 명의 작업자를 필요로 한다.

이와 같이, 작업자가 수동으로 박스를 제품에 씌워야 하기 때문에 제품의 포장 작업에는 인력이 배치되어야 하고, 하나의 제품을 포장하는 데에 시간이 많이 걸리기 때문에 생산성이 저해되는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 복수 개의 박스가 상하로 적층된 박스적층체를 이용하여 자동으로 제품을 포장하는 자동포장장치와 그 자동포장방법을 개시한다.

본 발명의 사상에 따른 자동포장장치는 상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스가 상하로 적층되는 박스적층체를 이용하여 제품을 자동으로 포장하고, 상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 상기 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키는 박스공급유닛;과 상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하는 입구형성유닛;과 상기 입구로 상기 제품을 운반하는 제품공급유닛;과 상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 입구가 형성되는 상기 포장박스의 측면을 접합하는 측면접합유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 박스공급유닛은 상기 박스적층체가 놓이는 대차(bogie)와, 상기 대차를 단계적으로 상승시키는 리프트(lift)를 포함할 수 있다.

상기 입구형성유닛은 상기 포장박스의 상면과 탈착 가능하도록 마련되는 탈착부재와 상기 탈착부재를 상승 또는 하강시키도록 마련되는 구동장치를 포함할 수 있다.

상기 입구형성유닛은 상기 탈착부재를 회동시키도록 마련되는 회동장치를 더 포함할 수 있다.

상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스가 상기 포장박스에 부착된 상태로 함께 이송되는 것을 방지하도록 상기 포장박스의 상면이 들어 올려질 때 상기 포장박스와 상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스 사이에 삽입되는 상하박스분리유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제품공급유닛은 상기 제품을 상기 입구로 운반하는 운반장치를 포함할 수 있다.

상기 제품을 상기 포장박스에 삽입하고, 상기 제품이 삽입된 상기 포장박스를 이송시키는 박스이송유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 측면접합유닛은 상기 포장박스의 상면과 연결되는 제1측면부를 접는 제1폴딩유닛과, 상기 제1측면부와 함께 상기 포장박스의 측면을 형성하도록 상기 포장박스의 하면과 연결되는 제2측면부를 접는 제2폴딩유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1폴딩유닛은 상기 제1측면부를 가압하여 접는 폴딩부재와 상기 폴딩부재를 상하 방향으로 이동시키도록 마련되는 구동장치를 포함할 수 있다.

상기 측면접합유닛은 상하 방향으로 이동 가능하여 상기 포장박스의 상면을 누르도록 마련되는 프레싱유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 측면접합유닛은 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 적어도 하나에 접착제를 분사하도록 마련되는 접착제분사유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 접착제분사유닛은 접착제를 분사하도록 마련되는 분사노즐과, 상기 분사노즐과 결합되어 상기 분사노즐을 좌우 방향으로 이동시키도록 마련되는 이동부재를 포함할 수 있다.

상하 방향으로 이동 가능하여 상기 포장박스의 정지 위치를 지정하도록 상기 포장박스의 후면을 지지하는 박스정지유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 측면접합유닛이 상기 포장박스의 개방된 측면을 정확하게 접합하도록 상기 포장박스의 마주보는 양 측면을 각각 지지하는 박스정렬유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 자동포장방법은 상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스를 상하로 적층하여 박스적층체를 준비하고; 상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키고; 상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하고; 상기 제품을 상기 입구로 운반하고; 상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 입구가 형성되는 상기 포장박스의 측면을 접합하는; 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 박스적층체는 대차에 적층되어 상기 대차와 결합되는 리프트가 상기 대차를 상승시킴으로써 상측으로 이동될 수 있다.

상기 입구는 상기 포장박스의 상면과 탈착 가능하도록 마련되는 탈착부재가 상기 포장박스의 상면에 부착된 상태로 상측으로 이동함으로써 형성될 수 있다.

상기 제품은 컨베이어벨트에 의하여 상기 입구로 운반될 수 있다.

상기 포장박스의 측면은 상기 포장박스의 상면과 연결되는 상기 포장박스의 제1측면부와 상기 포장박스의 하면과 연결되는 상기 포장박스의 제2측면부에 의하여 형성되고, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 하나에 접착제가 분사되고, 상기 제1측면부가 하측으로 접히고 상기 제2측면부가 접혀서 상기 제1측면부와 상기 제2측면부가 상기 접착제에 의하여 접합될 수 있다.

상기 포장박스의 측면이 접합되기 전에 상기 제품은 상기 포장박스에 삽입된 상태로 상기 박스적층체의 외측으로 이송될 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 자동포장장치는 상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스가 상하로 적층되어 형성되는 박스적층체를 이용하고, 상기 제품이 포장되는 공간을 형성하는 프레임;과 상기 박스적층체를 상기 프레임의 내부로 공급하고, 상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 상기 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키는 박스공급유닛;과 상기 프레임에 고정되고, 상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하는 입구형성유닛;과 상기 입구로 상기 제품을 운반하는 제품공급유닛;과 상기 프레임에 고정되고 상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 포장박스의 개방된 측면을 접합하는 측면접합유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 자동포장장치와 자동포장방법은 판 형태의 포장박스에 제품을 삽입하여 제품을 포장하는 일련의 과정을 자동화할 수 있다. 따라서, 제품의 포장에 투입되는 인력을 줄일 수 있어 인건비가 절감되고, 제품을 포장하는데 소요되는 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스공급유닛을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 제품공급유닛을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 입구형성유닛을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스이송유닛과 제1박스정지유닛을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 측면접합유닛을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스정렬유닛과 상하박스분리유닛과 제2박스정지유닛을 도시한 도면.
도 9 내지 도 11은 제품을 포장박스에 삽입하는 과정을 도시한 도면.
도 12 내지 도 15는 포장박스의 측면을 접합하는 과정을 도시한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치를 도시한 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 자동포장장치(1)는 제품이 박스에 삽입되는 제품삽입부(10)와, 제품삽입부(10)로 제품을 공급하는 제품공급부(20)와, 제품이 삽입된 박스의 측면을 접합하는 측면접합부(30)를 구비한다. 제품삽입부(10)를 기준으로 제품공급부(20)가 위치되는 방향을 전측 방향으로 정의한다.

제품삽입부(10)는 삽입부프레임(11)과, 삽입부프레임(11) 내부로 제품의 포장에 사용되는 박스를 공급하는 박스공급유닛(100)과, 박스에 제품이 삽입되는 입구를 형성하는 입구형성유닛(200)을 구비한다. 그리고, 제품삽입부(10)는 제품이 삽입된 박스를 삽입부프레임(11)의 외부로 이송하는 박스이송유닛(300), 제품이 박스에 삽입되도록 박스가 후측으로 이동되는 것을 정지시키는 제1박스정지유닛(400)을 더 구비할 수 있다.

제품공급부(20)는 제품삽입부(10)에 제품을 공급하는 제품공급유닛(600)을 구비한다. 제품공급유닛(600)의 상측에는 제품이 안착된다.

측면접합부(30)는 제품이 삽입되어 측면이 개방된 상태로 제품삽입부(10)에서 이송되는 박스의 측면을 접합한다. 측면접합부(30)는 접합부프레임(31)과, 제품삽입부(10)에서 이송되는 박스를 정렬하는 박스정렬유닛(700)과, 이송된 박스의 정지 위치를 지정하고 박스의 이송을 정지시키는 제2박스정지유닛(800)과, 박스의 측면을 접합하는 측면접합유닛(900)을 구비한다. 그리고, 접합부프레임(31)에는 상하박스분리유닛(500)이 장착될 수 있다. 상하박스분리유닛(500)은 삽입부프레임(11)에 장착될 수도 있다. 삽입부프레임(11)과 접합부프레임(31)은 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 제품공급부(20)는 삽입부프레임(11)의 내부에 배치될 수 있다.

제품은 삽입부프레임(11)의 내부에서 박스에 삽입된다. 제품은 제품공급유닛(600)에 의하여 삽입부프레임(11)의 내부로 공급되어 박스공급유닛(100)에 의하여 공급되는 박스에 삽입된다. 그리고, 제품이 삽입된 박스는 박스이송유닛(300)에 의하여 삽입부프레임(11)의 외부로 이송된다. 제품이 삽입부프레임(11)의 전면으로 들어오고 삽입부프레임(11)의 후면으로 나갈 수 있도록 삽입부프레임(11)의 전면과 후면은 각각 개방될 수 있다. 따라서, 제품공급부(20)는 제품삽입부(10)의 전측에 배치되고, 측면접합부(30)는 제품삽입부(10)의 후측에 배치된다.

박스공급유닛(100)은 제품의 포장에 사용되는 박스를 공급하고, 박스를 제품이 삽입되는 위치로 이동시킨다. 그리고, 박스공급유닛(100)은 박스가 모두 소진되면 삽입부프레임(11)의 외부로 빠져나갈 수 있도록 이동 가능하게 마련된다. 따라서, 박스공급유닛(100)이 출입할 수 있도록 삽입부프레임(11)의 적어도 한 면은 개방된다. 박스공급유닛(100)은 삽입부프레임(11)의 측면에서 삽입부프레임(11)의 내부로 이동하여 박스를 공급할 수 있고, 삽입부프레임(11)의 측면은 박스공급유닛(100)이 출입할 수 있도록 개방된다. 삽입부프레임(11)의 좌 측면 및 우 측면은 모두 개방되어 두 개 이상의 박스공급유닛(100)이 번갈아 가며 박스를 공급할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스공급유닛을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 박스공급유닛(100)은 박스적층체(40)가 안착되는 대차(bogie)(110)와, 대차(110)를 단계적으로 상승시키는 리프트(lift)(120)를 구비한다.

박스적층체(40)를 구성하는 박스는 상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태이다. 박스는 접합되지 않은 측면이 도 1에 도시된 제품공급부(20)를 향하여 위치되도록 적층되어 박스적층체(40)를 구성한다. 그리고, 박스적층체(40)에서 가장 상측에 위치되어 제품이 삽입되는 박스를 포장박스(50)라고 정의한다.

박스적층체(40)는 대차(110)에 안착된다. 대차(110)는 박스적층체(40)를 하측에서 지지하는 지지판(111)과, 박스적층체(40)의 적층 위치를 지정하는 복수 개의 정렬가이드(112)와, 대차(110)가 이동 가능하도록 지지판(111)의 하측에 장착되는 복수 개의 바퀴(113)를 구비한다. 대차(110)에는 손잡이(미도시)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다. 박스적층체(40)의 가장 하측의 박스가 지지판(111)에서 쉽게 떨어질 수 있도록 지지판(111)에는 박스적층체(40)가 안착되는 위치에 진공방지구(114)가 형성된다. 그리고, 지지판(111)의 하측에는 후술되는 리프트(120)와의 결합 위치를 지정하는 가이드돌기(115)가 마련될 수 있다.

리프트(120)는 박스적층체(40)가 안착된 대차(110)와 결합된다. 리프트(120)는 대차(110)를 지지하는 리프트암(lift arm)(121)과, 리프트암(121)을 상승 또는 하강시키는 구동장치(122)와, 리프트암(121)과 구동장치(122)를 연결하는 동력전달장치(13)와, 리프트암(121)의 이동을 안내하는 가이드(124)를 구비한다. 그리고, 리프트암(121)에는 가이드(124)와의 연결 부위에 가이드롤러(125)가 장착될 수 있다. 구동장치(122)는 유압실린더일 수 있다. 동력전달장치(13)는 체인과 스프라켓일 수 있다. 지지판(111)의 가이드돌기(115)는 리프트암(121)과의 결합 위치에 대응하도록 마련된다.

리프트(120)는 포장박스(50)를 제품이 삽입되는 위치로 이동시키도록 대차(110)를 단계적으로 상승시킨다. 일회의 상승 높이는 박스적층체(40)를 구성하는 포개진 상태의 박스의 높이에 상응할 수 있다. 리프트암(121)의 상승 속도를 조절하도록 구동장치(122)에는 속도조절장치(미도시)가 장착될 수 있다. 구동장치(122)가 유압실린더인 경우 속도조절장치(미도시)는 유압실린더에 장착되는 유압조절밸브일 수 있다.

포장박스(50)에 제품이 삽입되고 포장박스(50)가 제품과 함께 도 1에 도시된 측면접합부(30)로 이송되면 리프트(120)는 다시 소정 높이 상승한다. 따라서, 박스적층체(40)에서 가장 상측에 위치되는 박스, 즉 포장박스(50)가 제품이 삽입되는 위치에 도달한다. 박스적층체(40)를 구성하는 모든 박스가 소진될 때까지 상기 과정이 반복된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 제품공급유닛을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제품공급유닛(600)은 제품(60)을 도 1에 도시된 제품삽입부(10)로 이동시키는 운반장치(610)와, 제품(60)을 운반장치(610)와 이격시키도록 마련되는 이격유닛(620)과, 제품(60)의 낙하를 방지하도록 운반장치(610)의 단부 주위에 마련되는 제품정지유닛(630)을 구비한다. 운반장치(610)는 컨베이어벨트(conveyor-belt)를 포함할 수 있다.

운반장치(610)는 소정 간격을 두고 배치되는 제1운반장치(610a)와 제2운반장치(610b)를 구비할 수 있다. 이격유닛(620)은 제1운반장치(610a)와 제2운반장치(610b) 사이에 배치될 수 있다.

제품(60)의 모서리에는 제품(60)을 박스와 내면과 이격시키고 박스에 가하여지는 외부의 충격으로부터 제품(60)을 보호하기 위하여 완충부재(61)가 장착될 수 있다. 이격유닛(620)은 제품(60)의 하면을 지지하여 상측으로 이동시켜서 완충부재(61)가 장착될 수 있는 공간을 마련한다.

제품정지유닛(630)은 상하 방향으로 이동 가능하도록 마련된다. 제품정지유닛(630)은 모터(motor)에 의하여 구동될 수 있다. 제품(60)이 도 1에 도시된 제품삽입부(10)로 운반되기 전까지 제품정지유닛(630)은 상측으로 이동된 상태를 유지하여 제품(60)이 제품공급부(20)의 후측에서 낙하되는 것을 방지한다. 제품(60)을 도 1에 도시된 제품삽입부(10)로 운반하기 위하여 운반장치(610)가 구동되면 제품정지유닛(630)은 하측으로 이동된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 입구형성유닛을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 입구형성유닛(200)은 삽입부프레임(11)의 상측에 고정된다. 입구형성유닛(200)은 포장박스(50)의 상면과 탈착 가능하도록 마련되는 탈착부재(210)와, 탈착부재(210)를 상하 방향으로 이동시키는 구동장치(220)와, 탈착부재(210)를 하측으로 회동시키도록 마련되는 회동장치(230)를 구비한다.

탈착부재(210)는 하측으로 이동하여 포장박스(50)의 상면에 부착된다. 탈착부재(210)는 진공패드(210a)를 구비할 수 있다. 진공패드(210a)는 진공발생기(미도시)에 연결될 수 있다.

구동장치(220)는 탈착부재(210)가 포장박스(50)의 상면과 부착되도록 탈착부재(210)를 하측으로 이동시킨다. 탈착부재(210)가 포장박스(50)의 상면과 부착되면 구동장치(220)는 탈착부재(210)를 상측으로 이동시킨다. 포장박스(50)의 하면은 그 아래에 위치되는 박스 또는 도 3에 도시된 지지판(111)에 의하여 지지되기 때문에 포장박스(50)의 상면과 하면 사이에 입구(60a)가 형성된다. 제품은 입구(60a)를 통하여 포장박스(50)에 삽입된다. 구동장치(220)는 유압실린더를 포함할 수 있다.

포장박스(50)의 상면이 탈착부재(210)와 함께 구동장치(220)에 의하여 상측으로 이동되면 포장박스(50)의 하면은 그 아래에 위치되는 박스 또는 도 3에 도시된 지지판(111)에 대하여 경사를 갖는다. 따라서, 이 경사를 없애기 위하여 회동장치(230)는 포장박스(50)의 상면에 부착된 탈착부재(210)를 하측으로 회동시킨다. 회동장치(230)는 힌지와 유압실린더를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스이송유닛과 제1박스정지유닛을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 박스이송유닛(300)은 삽입부프레임(11)의 상측에 고정되어 삽입부프레임(11)의 전후 방향으로 이동 가능하도록 마련된다. 박스이송유닛(300)은 삽입부프레임(11)의 전후 방향으로 연장되어 삽입부프레임(11)의 상측에 고정되는 이송가이드(310)와, 이송가이드(310)를 따라 이동되는 이송부재(320)와, 이송부재(320)를 구동시키는 구동장치(340)와, 구동장치(340)의 동작을 정지시키도록 이송되는 제품의 정지를 감지하는 감지장치(330)를 구비한다.

이송가이드(310)는 양측 단부가 삽입부프레임(11)의 상측에 고정된다. 그리고, 이송가이드(310)는 이송부재(320)를 안정적으로 지지하여 이송을 안내하도록 복수 개가 마련될 수 있다.

이송부재(320)는 이송가이드(310)를 따라 이동되도록 이송가이드(310)와 결합되고 하측으로 연장된다. 이송부재(320)는 이송가이드(310)와 결합되는 제1이송부재(320a)와, 제1이송부재(320a)와 연결되고 제품의 측면을 미는 제2이송부재(320b)를 구비할 수 있다. 제2이송부재(320b)는 제1이송부재(320a)의 상하 방향으로 이동되도록 마련될 수 있다.

구동장치(340)는 이송부재(320)와 결합되어 이송부재(320)를 이송가이드(310)를 따라 이동시킨다. 구동장치(340)는 삽입부프레임(11)의 상측에 양쪽 단부가 고정되는 로드리스 실린더(rodless cylinder)를 포함할 수 있다.

감지장치(330)는 제2이송부재(320b)에 장착된다. 감지장치(330)는 제품이 포장박스에 완전히 삽입된 상태로 정지되었을 때 제품의 정지를 감지하도록 마련된다. 감지장치(330)는 제품의 측면과 접촉하는 접촉부(331)와, 도그센서(dog sensor)(332)와, 접촉부(331)를 지지하는 탄성체(333)를 포함할 수 있다.

그리고, 제1박스정지유닛(400)은 삽입부프레임(11)의 후측에 고정된다. 제1박스정지유닛(400)은 상하 방향으로 이동 가능한 제1정지판(410)과, 제1정지판(410)을 이동시키는 구동장치(420)를 구비한다. 구동장치(420)는 유압실린더를 포함할 수 있다.

박스이송유닛(300)이 제품의 측면을 밀어서 포장박스에 삽입할 때 제1정지판(410)은 포장박스의 후 측면을 지지하도록 상측으로 이동된다. 제품이 포장박스에 삽입되어 제1정지판(410)에 의하여 정지되면 감지장치(330)가 제품의 정지를 감지하여 구동장치(420)를 정지시킨다. 그리고, 제1정지판(410)은 포장박스가 도 1에 도시된 측면접합부(30)로 이송되기 전에 하측으로 이동된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 측면접합유닛을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 포장박스(50)의 측면은 포장박스(50)의 상면과 연결되는 제1측면부(53a)와, 포장박스(50)의 하면과 연결되는 제2측면부(53b)에 의하여 형성된다. 측면접합유닛(900)은 포장박스(50)의 상측에 위치되도록 접합부프레임(31)에 고정되는 제1폴딩유닛(910)과, 포장박스(50)의 하측에 위치되도록 접합부프레임(31)에 고정되는 제2폴딩유닛(920)과, 포장박스(50)의 상측에 위치되도록 접합부프레임(31)에 고정되고 포장박스(50)의 상면을 누르는 프레싱유닛(930)과, 포장박스(50)의 제1측면부(53a)와 제2측면부(53b) 중 적어도 하나에 접착제를 분사하는 접착제분사유닛(940)을 구비한다.

제1폴딩유닛(910)은 제1측면부(53a)를 하측으로 접는다. 제1폴딩유닛(910)은 제1측면부(53a)를 가압하여 접는 제1폴딩부재(911)와, 접합부프레임(31)에 고정되고 제1폴딩부재(911)와 결합되어 제1폴딩부재(911)를 상하 방향으로 이동시키는 구동장치(912)를 구비한다. 구동장치(912)는 유압실린더를 포함할 수 있다.

제2폴딩유닛(920)은 제2측면부(53b)를 상측으로 접는다. 제2폴딩유닛(920)은 제2측면부(53b)를 가압하여 접는 제2폴딩부재(921)와, 접합부프레임(31)에 고정되고 제2폴딩부재(921)와 결합되어 제2폴딩부재(921)를 상하 방향으로 이동시키는 구동장치(922)를 구비한다. 구동장치(922)는 유압실린더를 포함할 수 있다.

그리고, 제2폴딩유닛(920)은 제2폴딩부재(921)를 전후 방향으로 이동시키는 이송장치(923)를 구비한다. 제2폴딩유닛(920)은 제2측면부(53b)를 후측으로 밀어서 제1측면부(53a)에 접합시키고, 포장박스(50)를 도 1에 도시된 측면접합부(30)의 후측으로 이송시킨다.

프레싱유닛(930)은 포장박스(50)의 상면을 가압하는 프레싱부재(931)와, 접합부프레임(31)에 고정되고 프레싱부재(931)와 결합되어 프레싱부재(931)를 상하 방향으로 이동시키는 구동장치(932)를 구비한다. 구동장치(932)는 프레싱부재(931)의 좌측 및 우측에 각각 마련될 수 있다.

접착제분사유닛(940)은 접합부프레임(31)의 상측에 좌우 방향으로 연장되어 고정되는 가이드부재(941)와, 가이드부재(941)에 이동 가능하게 결합되는 이동부재(942)와, 이동부재(942)와 결합되어 접착제를 분사하는 분사부재(943)를 구비한다. 분사부재(943)는 이동부재(942)의 상하 방향으로 이동 가능하게 이동부재(942)와 결합될 수 있다. 그리고, 가이드부재(941)는 이동부재(942)를 이동시키는 로드리스 실린더를 포함할 수 있다. 접착제분사유닛(940)은 두 개가 마련되어 접합부프레임(31)의 좌측과 우측에 각각 고정될 수 있다.

분사부재(943)는 접착제를 하측으로 분사하는 분사노즐을 포함하고, 분사부재(943)에는 접착제를 공급하는 호스(미도시)가 연결될 수 있다. 접착제는 핫멜트(hot melt) 재질일 수 있다.

분사부재(943)에는 반사형 광센서(미도시)가 장착될 수 있다. 분사부재(943)가 이동부재(942)와 함께 이동될 때 반사형 광센서(미도시)는 분사부재(943)의 하측에 포장박스(50)가 있는지를 감지한다. 포장박스(50)가 감지되면 일정 시간이 경과된 후 접착제가 분사부재(943)에서 분사되기 시작한다. 가이드부재(941)의 단부에는 위치센서(미도시)가 장착되어 이동부재(942)가 위치센서(미도시)에 감지되면 접착제의 분사가 정지된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동포장장치에서 박스정렬유닛과 상하박스분리유닛과 제2박스정지유닛을 도시한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 박스정렬유닛(700)은 제1정렬부재(710)와, 제1정렬부재(710)에 이동 가능하도록 결합되는 제2정렬부재(720)를 구비한다.

접합부프레임(31)의 좌측과 우측에 각각 배치되는 제1정렬부재(710)는 접합부프레임(31)으로 이송되는 포장박스(50)의 좌측 날개(54a)와 우측 날개(54b)를 가이드한다. 제1정렬부재(710)는 포장박스(50)의 좌우 폭에 따라 그 위치를 변경할 수 있도록 좌우 방향으로 이동 가능하도록 마련된다. 제1정렬부재(710)에는 제2정렬부재(720)가 통과 가능한 정렬구(711)가 형성된다.

제2정렬부재(720)는 정렬구(711)를 통과하여 포장박스(50)에 삽입된 제품의 좌우를 정렬할 수 있도록 마련된다. 이를 위하여 제2정렬부재(720)는 좌우 방향으로 이동 가능하도록 마련되어 포장박스(50)에 삽입된 제품과 접촉할 수 있다.

그리고, 상하박스분리유닛(500)은 접합부프레임(31)과 결합되는 지지부재(510)와, 전후 방향으로 이동 가능하도록 지지부재(510)와 결합되는 분리판(520)을 구비한다. 상하 방향으로 분리판(520)의 위치를 조정할 수 있도록 지지부재(510)는 상하 방향으로 이동 가능할 수 있다.

도 5와 도 8를 참조하여 설명하면, 입구형성유닛(200)이 포장박스(50)를 들어 올릴 때 포장박스(50)의 아래에 위치되는 박스가 포장박스(50)의 하면에 붙을 수 있다. 이를 방지하기 위하여 입구형성유닛(200)이 포장박스를 들어 올리기 전에 분리판(520)은 전측으로 이동되어 포장박스(50)와 포장박스(50)의 바로 아래에 위치되는 박스 사이의 틈으로 삽입된다. 따라서, 포장박스(50)의 아래에 위치되는 박스는 분리판(520)에 의하여 이동이 제한되므로 포장박스(50)와 분리될 수 있다.

그리고, 제2박스정지유닛(800)은 상하 방향으로 이동 가능한 제2정지판(810)과, 제2정지판(810)을 이동시키는 구동장치(820)를 구비한다. 구동장치(820)는 유압실린더를 포함할 수 있다.

제2박스정지유닛(800)은 이송되는 포장박스(50)의 정지 위치를 지정한다. 포장박스(50)가 접합부프레임(31)으로 이송되면 제2정지판(810)은 상측으로 이동되어 포장박스(50)를 정지시킨다. 포장박스(50)가 제2박스정지유닛(800)에 의하여 정지되면 도 6에 도시된 감지장치(330)가 이를 감지하여 도 6에 도시된 박스이송유닛(300)의 동작을 정지시킨다.

도 9 내지 도 11는 제품을 포장박스에 삽입하는 과정을 도시한 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 리프트(120)는 박스적층체(40)가 안착된 대차(110)를 소정 높이 상승시켜서 포장박스(50)를 제품(60)이 삽입되는 위치로 이동시킨다. 그리고, 상하박스분리유닛(500)은 포장박스(50)와 그 아래의 박스 사이에 삽입된다. 입구형성유닛(200)은 포장박스(50)를 상측으로 들어 올린다. 제품정지유닛(630)은 제품의 낙하를 방지하도록 상측으로 이동된 상태이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 입구형성유닛(200)은 포장박스(50)의 상면을 기울여서 포장박스(50)의 하면이 그 아래의 박스와 평평해지도록 한다. 제품정지유닛(630)이 하측으로 이동되고 제품공급유닛(600)은 제품(60)을 포장박스(50)에 운반한다. 그리고, 상하박스분리유닛(500)은 후측으로 이동된 상태이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제1박스정지유닛(400)은 상측으로 이동되어 포장박스(50)의 후 측면을 지지한다. 그리고, 박스이송유닛(300)은 제품(60)을 밀어서 포장박스(50)에 삽입한다. 입구형성유닛(200)은 상측으로 이동된 상태이다. 이상으로 제품(60)을 포장박스(50)에 삽입하는 과정이 종료된다.

도 12 내지 도 15는 포장박스의 측면을 접합하는 과정을 도시한 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 박스이송유닛(300)은 제품(60)이 삽입된 포장박스(50)를 이송한다. 제1폴딩유닛(910), 접착제분사유닛(940), 프레싱유닛(930)은 모두 포장박스(50)의 상측에 위치되고, 제2폴딩유닛(920)은 포장박스(50)의 하측에 위치된다. 그리고, 제2박스정지유닛(800)은 상측으로 이동된다. 포장박스(50)는 박스정렬유닛(700)에 의하여 좌우가 정렬되어 이송된다.

도 13에 도시된 바와 같이, 포장박스(50)가 제2박스정지유닛(800)에 의하여 정지되면 이송이 중지된다. 그리고, 프레싱유닛(930)이 포장박스(50)의 상면을 누르고, 제1폴딩유닛(910)이 포장박스(50)의 제1측면부(53a)를 접는다. 접착제분사유닛(940)은 하측으로 이동되어 포장박스(50)의 제2측면부(53b)에 접착제를 분사한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 접착제분사유닛(940)과 제1폴딩유닛(910)은 상측으로 이동된다. 그러나, 프레싱유닛(930)은 포장박스(50)의 상면을 가압하는 상태를 유지한다. 그리고, 제2폴딩유닛(920)이 상측으로 이동되어 제2측면부(53b)를 접는다. 제2폴딩유닛(920)은 후측으로 이동되어 제2측면부(53b)를 제1측면부(53a)에 밀착시켜서 포장박스(50)의 측면을 접합한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 제2박스정지유닛(800)이 하측으로 이동되고, 제2폴딩유닛(920)이 포장박스(50)를 후측으로 밀어낸다. 이상으로 포장박스(50)의 측면을 접합하는 과정이 종료된다.

날개접이장치(미도시)가 자동포장장치(1)의 후측에 마련될 수 있다. 날개접이장치(미도시)는 측면이 접합된 포장박스(50)의 좌측 및 우측 날개를 각각 접합하여 제품의 포장을 완성할 수 있다.

10 : 제품삽입부 20 : 제품공급부
30 : 측면접합부 100 : 박스공급유닛
200 : 입구형성유닛 300 : 박스이송유닛
400 : 제1박스정지유닛 500 : 상하박스분리유닛
600 : 제품공급유닛 700 : 박스정렬유닛
800 : 제2박스정지유닛 900 : 측면접합유닛

Claims

상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스가 상하로 적층되는 박스적층체를 이용하여 제품을 자동으로 포장하는 자동포장장치에 있어서,
상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 상기 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키는 박스공급유닛;
상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하는 입구형성유닛;
상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스가 상기 포장박스에 부착된 상태로 함께 이송되는 것을 방지하도록 상기 포장박스의 상면이 들어 올려질 때 상기 포장박스와 상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스 사이에 삽입되는 상하박스분리유닛;
상기 입구로 상기 제품을 운반하는 제품공급유닛;
상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 입구가 형성되는 상기 포장박스의 측면을 접합하는 측면접합유닛;을
포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 박스공급유닛은 상기 박스적층체가 놓이는 대차(bogie)와, 상기 대차를 단계적으로 상승시키는 리프트(lift)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 입구형성유닛은 상기 포장박스의 상면과 탈착 가능하도록 마련되는 탈착부재와 상기 탈착부재를 상승 또는 하강시키도록 마련되는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제3항에 있어서,
상기 입구형성유닛은 상기 탈착부재를 회동시키도록 마련되는 회동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제품공급유닛은 상기 제품을 상기 입구로 운반하는 운반장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 제품을 상기 포장박스에 삽입하고, 상기 제품이 삽입된 상기 포장박스를 이송시키는 박스이송유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 측면접합유닛은 상기 포장박스의 상면과 연결되는 제1측면부를 접는 제1폴딩유닛과, 상기 제1측면부와 함께 상기 포장박스의 측면을 형성하도록 상기 포장박스의 하면과 연결되는 제2측면부를 접는 제2폴딩유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제8항에 있어서,
상기 제1폴딩유닛은 상기 제1측면부를 가압하여 접는 폴딩부재와 상기 폴딩부재를 상하 방향으로 이동시키도록 마련되는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제8항에 있어서,
상기 측면접합유닛은 상하 방향으로 이동 가능하여 상기 포장박스의 상면을 누르도록 마련되는 프레싱유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제8항에 있어서,
상기 측면접합유닛은 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 적어도 하나에 접착제를 분사하도록 마련되는 접착제분사유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제11항에 있어서,
상기 접착제분사유닛은 접착제를 분사하도록 마련되는 분사노즐과, 상기 분사노즐과 결합되어 상기 분사노즐을 좌우 방향으로 이동시키도록 마련되는 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상하 방향으로 이동 가능하여 상기 포장박스의 정지 위치를 지정하도록 상기 포장박스의 후면을 지지하는 박스정지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 측면접합유닛이 상기 포장박스의 개방된 측면을 정확하게 접합하도록 상기 포장박스의 마주보는 양 측면을 각각 지지하는 박스정렬유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
상면과 하면이 포개지고 적어도 하나의 측면이 접합되지 않은 상태의 박스를 상하로 적층하여 박스적층체를 준비하고;
상기 박스적층체에서 가장 상측에 위치되는 박스로 정의되는 포장박스에 제품이 삽입될 수 있도록 상기 박스적층체를 상측으로 이동시키고;
상기 포장박스의 상면을 들어 올려서 상기 포장박스의 접합되지 않은 측면에 상기 제품이 삽입되는 입구를 형성하고;
상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스가 상기 포장박스에 부착된 상태로 함께 이송되는 것을 방지하도록 상기 포장박스의 상면이 들어 올려질 때 상기 포장박스와 상기 포장박스의 하측에 위치되는 박스 사이를 분리하고;
상기 제품을 상기 입구로 운반하고;
상기 제품이 상기 포장박스에 삽입된 상태에서 상기 입구가 형성되는 상기 포장박스의 측면을 접합하는; 것을
포함하는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
제15항에 있어서,
상기 박스적층체는 대차에 적층되어 상기 대차와 결합되는 리프트가 상기 대차를 상승시킴으로써 상측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
제15항에 있어서,
상기 입구는 상기 포장박스의 상면과 탈착 가능하도록 마련되는 탈착부재가 상기 포장박스의 상면에 부착된 상태로 상측으로 이동함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
제15항에 있어서,
상기 제품은 컨베이어벨트에 의하여 상기 입구로 운반되는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
제15항에 있어서,
상기 포장박스의 측면은 상기 포장박스의 상면과 연결되는 상기 포장박스의 제1측면부와 상기 포장박스의 하면과 연결되는 상기 포장박스의 제2측면부에 의하여 형성되고,
상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 하나에 접착제가 분사되고, 상기 제1측면부가 하측으로 접히고 상기 제2측면부가 접혀서 상기 제1측면부와 상기 제2측면부가 상기 접착제에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
제15항에 있어서,
상기 포장박스의 측면이 접합되기 전에 상기 제품은 상기 포장박스에 삽입된 상태로 상기 박스적층체의 외측으로 이송되는 것을 특징으로 하는 자동포장방법.
삭제