KR101778633B1 - 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템은, 양면 비닐 시트를 상품에 자동으로 래핑하는 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템으로서, 상기 자동 래핑 시스템은 시트 제공 장치, 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 수취 장치 및 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 이송 장치를 포함하고, 상기 시트 제공 장치는, 상기 시트 제공 장치의 하부에 배치된 저부 하우징에 장착되고, 상기 양면 비닐 시트가 권취된 시트 롤러가 체결된 롤러 수용 유닛; 상기 시트 제공 장치의 상부에 설치되고, 하방으로 이동하여 상기 시트 롤러에 권취된 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 집어 상방으로 이동함으로써 상기 양면 비닐 시트를 상방으로 들어올리는 시트 피딩 유닛; 상기 저부 하우징의 상측에 설치되고, 상기 양면 비닐 시트의 하단 엣지를 절단하고 절단된 하단 엣지를 서로 접착시키는 시트 절단 및 접착부; 및 상기 시트 피딩 유닛의 좌우측에 배치되고, 상기 시트 절단 및 접착부에 의해 상기 양면 비닐 시트에서 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단을 집어 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동시키는 시트 배출 유닛;을 포함하고, 상기 상품 수취 장치는 상기 상품 이송 장치를 따라 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이송된 상품을 집어 상방으로 들어올린 후, 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동된 상기 분리된 양면 비닐 시트를 향하여 하방 이동하여 상기 상품을 상기 분리된 양면 비닐 시트의 내부로 삽입시키는 것을 특징으로 한다.

Description

상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템{AUTOMATIC WRAPPING SYSTEM FOR PRODUCT PACKING}

본 발명은 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상품 이송 장치의 컨베이어를 통해 시트 제공 장치 전방으로 연속적으로 이송되어오는 상품에 대하여, 양면 비닐 시트를 상품의 외면 둘레에 래핑(wrapping)하는 작업을 자동으로 연속 수행하는 것이 가능한 자동 래핑 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 가전이나 사무용 전자제품을 비롯한 상품을 박스 패킹하기 이전에, 제품 표면에 상품 보호용 양면 비닐 커버를 씌우는 공정을 자동으로 수행하는 비닐 시트 자동 래핑 시스템에 관한 것이다.

전자 제품은 자동화 설비 라인에서 연속 대량 생산이 이루어지는데, 생산된 제품은 박스 패킹 공정을 완료하여 출하 상태로 보관된다. 이때, 박스 패킹 이전에 제품의 외관 보호를 위하여 비닐 커버 등으로 제품의 외면을 래핑하는 작업을 수행하는데, 종래에는 비닐 커버의 래핑 작업이 수동으로 이루어지고 있었으며, 이에 따라 래핑 작업이 번거롭고 작업 비용이 소요되는 문제점이 있어왔다. 이에 따라, 비닐 커버의 래핑 공정을 자동으로 수행 가능한 자동화 설비에 대한 업계의 수요가 많아지고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 충족시키기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 시트 제공 장치의 전방으로 연속적으로 이송되어 오는 상품에 대하여, 양면 비닐 시트를 상품의 외면 둘레에 래핑(wrapping)하는 작업을 자동적, 연속적으로 수행 가능한 자동 래핑 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템)은, 양면 비닐 시트를 상품에 자동으로 래핑하는 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템으로서, 상기 자동 래핑 시스템은 시트 제공 장치, 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 수취 장치 및 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 이송 장치를 포함하고, 상기 시트 제공 장치는, 상기 시트 제공 장치의 하부에 배치된 저부 하우징에 장착되고, 상기 양면 비닐 시트가 권취된 시트 롤러가 체결된 롤러 수용 유닛; 상기 시트 제공 장치의 상부에 설치되고, 하방으로 이동하여 상기 시트 롤러에 권취된 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 집어 상방으로 이동함으로써 상기 양면 비닐 시트를 상방으로 들어올리는 시트 피딩 유닛; 상기 저부 하우징의 상측에 설치되고, 상기 양면 비닐 시트의 하단 엣지를 절단하고 절단된 하단 엣지를 서로 접착시키는 시트 절단 및 접착부; 및 상기 시트 피딩 유닛의 좌우측에 배치되고, 상기 시트 절단 및 접착부에 의해 상기 양면 비닐 시트에서 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단을 집어 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동시키는 시트 배출 유닛;을 포함하고, 상기 상품 수취 장치는 상기 상품 이송 장치를 따라 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이송된 상품을 집어 상방으로 들어올린 후, 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동된 상기 분리된 양면 비닐 시트를 향하여 하방 이동하여 상기 상품을 상기 분리된 양면 비닐 시트의 내부로 삽입시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양면 비닐 시트는 상기 시트 롤러로부터 풀려나와 상기 양면 비닐 시트의 상단 엣지가 상기 롤러 수용 유닛의 상측에 설치된 진공 흡착판 및 눌림판에 의해 임시 고정되고, 상기 시트 피딩 유닛은 상기 진공 흡착판 및 눌림판 사이의 틈새에 대응하도록 좌우 방향으로 위치 정렬되어 상기 틈새에 대하여 상하 방향 이동하도록 구성되는 복수의 시트 피딩용 그립부를 포함하며, 상기 시트 피딩용 그립부는 상기 시트 피딩 유닛의 최하측 위치에서 상기 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 집고, 상기 시트 피딩 유닛의 최상측 위치에서 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 릴리즈하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 시트 절단 및 접착부는 상기 틈새의 상방에서 상기 저부 하우징의 좌우 방향을 따라 연장되어 상기 틈새의 양측에 서로 평행하게 배치되는 컷팅 유닛 및 융착 유닛을 포함하고, 상기 컷팅 유닛은 절단날을 구비하고, 상기 융착 유닛은 열선을 구비하며, 상기 컷팅 유닛 및 상기 융착 유닛의 압착에 의해 상기 양면 비닐 시트의 하단 엣지가 절단 및 융착될 수 있다.

또한, 상기 시트 배출 유닛은, 상기 시트 피딩 유닛 좌측에 배치되어 시트 피딩 유닛을 향해 좌우로 이동하는 좌측 무빙 프레임, 및 상기 좌측 무빙 프레임에 체결되고 좌측 무빙 프레임의 상하 방향으로 이동하고 상기 시트 제공 장치의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 좌측 사이드 암을 포함하는 좌측 시트 배출 유닛; 및 상기 시트 피딩 유닛 우측에 배치되어 시트 피딩 유닛을 향해 좌우로 이동하는 우측 무빙 프레임 및 상기 우측 무빙 프레임에 체결되고 우측 무빙 프레임의 상하 방향으로 이동하고 상기 시트 제공 장치의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 우측 사이드 암을 포함하는 우측 시트 배출 유닛;을 포함하고, 상기 좌측 사이드 암 및 우측 사이드 암의 선단에는 각각 적어도 하나의 시트 홀딩용 그립부를 포함하며, 상기 시트 홀딩용 그립부는 상기 분리된 양면 비닐 시트를 진공 흡착할 수 있다.

또한, 상기 좌측 시트 배출 유닛 및 우측 시트 배출 유닛이 상기 시트 피딩 유닛을 향해 좌우 이동하여 상기 시트 피딩 유닛에 임시 고정된 상기 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단에 각각 근접 배치되면, 상기 시트 홀딩용 그립부가 상기 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단을 각각 흡착하고, 상기 좌측 사이드 암 및 우측 사이드 암이 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동시 상기 시트 홀딩용 그립부를 개방하여 상기 분리된 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 개방시킬 수 있다.

또한, 상기 상품 이송 장치는 상기 시트 제공 장치의 전방을 경유하여 연결되는 컨베이어를 포함하고, 상기 상품 수취 장치는 상기 컨베이어를 따라 이송된 상품의 일면을 흡착하는 흡착 유닛을 구비할 수 있다.

또한, 상기 복수의 시트 피딩용 그립부는 좌우 방향을 따라 이동하여 폭 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템에 따르면, 시트 제공 장치의 전방으로 연속적으로 이송되어 오는 상품에 대하여, 양면 비닐 시트를 상품의 외면 둘레에 래핑(wrapping)하는 작업을 자동적 연속적 수행 가능한 자동 래핑 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템을 구성하는 시트 제공 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 시트 제공 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 시트 제공 장치의 부분 정면도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 시트 제공 장치를 구성하는 롤러 수용 유닛의 측면도이다.
도 6은 시트 제공 장치를 구성하는 시트 피딩 유닛의 정면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 부분 정면도이다.
도 8a 및 도 8b는 시트 제공 장치를 구성하는 시트 절단 및 접착부의 평면도이다.
도 9는 시트 제공 장치를 구성하는 시트 홀딩 유닛의 시트 홀딩용 그립부의 평면도이다.
도 10a 내지 도 10m은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템의 구동 메커니즘을 나타낸 개념도이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템(1000)을 구성하는 시트 제공 장치(1100)의 정면도, 도 2는 도 1의 시트 제공 장치(1100)의 측면도, 도 3은 도 1의 시트 제공 장치(1100)의 부분 정면도, 도 4는 도 3의 측면도, 도 5는 시트 제공 장치(1100)를 구성하는 롤러 수용 유닛(1110)의 측면도, 도 6은 시트 제공 장치(1100)를 구성하는 시트 피딩 유닛(1130)의 정면도, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 부분 정면도, 도 8a 및 도 8b는 시트 제공 장치(1100)를 구성하는 시트 절단 및 접착부(1150)의 평면도, 도 9는 시트 제공 장치(1100)를 구성하는 시트 홀딩 유닛의 시트 홀딩용 그립부(1175)의 평면도, 도 10a 내지 도 10m은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템(1000)의 구동 메커니즘을 나타낸 개념도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템(1000)은, 양면 비닐 시트(10)를 상품에 자동으로 래핑하는 상품 포장을 위한 자동화 장비로서, 시트 제공 장치(1100), 시트 제공 장치(1100)의 전방에 설치된 상품 수취 장치(1300:도 10a 참조) 및 시트 제공 장치(1100)의 전방에 설치된 상품 이송 장치(1500: 도 10a 참조)를 포함한다.

시트 제공 장치(1100)는 양면 비닐 시트(10)가 권취된 시트 롤러(1113)를 미리 수용하고, 양면 비닐 시트(10)를 절취 및 접착하여, 하단 엣지는 접착되고 상단 엣지만 개방된 상태로 양면 비닐 시트(10)를 상품 수취 장치(1300)에 제공하는 장비이다. 시트 제공 장치(1100)는 롤러 수용 유닛(1110), 시트 피딩 유닛(1130), 시트 절단 및 접착부(1150), 및 시트 배출 유닛(1170)을 포함한다.

먼저, 도 5를 참조하면, 롤러 수용 유닛(1110)은 시트 롤러(1113)가 체결 고정되는 구조물로서, 시트 제공 장치(1100)의 하부에 배치된 저부 하우징(1111; 도 2 참조) 내에 장착된다. 저부 하우징(1111)에는 적어도 하나의 롤러 수용 유닛(1110)을 수용할 수 있으며, 예컨대 2개의 롤러 수용 유닛(1110)이 저부 하우징(1111) 내에 전방 및 후방에 수용될 수 있다. 또한, 롤러 수용 유닛(1110)의 하측에는 이동용 바퀴가 설치되어 있어, 시트 롤러(1113)의 양면 비닐 시트(10)가 소진 시 롤러 수용 유닛(1110)을 구름 이동하여 저부 하우징(1111)으로부터 탈거하고 시트 롤러(1113)를 교체한 후 저부 하우징(1111)에 장착하는 시트 롤러(1113) 교체 작업의 편의성을 향상시킨다. 롤러 수용 유닛(1110)에는 시트 롤러(1113)의 샤프트와 평행한 복수의 가이드 샤프트(도 5 참조)가 추가로 설치될 수 있다. 양면 비닐 시트(10)는 시트 롤러(1113)로부터 풀려나와 복수의 가이드 샤프트를 경유하면서 수차례 방향 전환하며, 최종적으로 롤러 수용 유닛(1110)의 상측에서 고정된다. 즉, 롤러 수용 유닛(1110)의 상측에는 진공 흡착판(1155; 도 10a 참조) 및 눌림판(1157; 도 10a 참조)이 설치되어 있고, 양면 비닐 시트(10)는 시트 롤러(1113)로부터 풀려나와 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지가 롤러 수용 유닛(1110)의 상측에 설치된 진공 흡착판(1155) 및 눌림판(1157) 사이로 연장되며, 진공 흡착판(1155) 및 눌림판(1157)에 의해 임시 고정된다. 구체적으로, 눌림판(1157)은 진공 흡착판(1155)을 눌러 양면 비닐 시트(10)를 잡고, 후술하는 시트 피딩 유닛(1130)이 양면 비닐 시트(10)를 상방으로 취출하는 과정에서는 눌림판(1157)에 연결된 에어 실린더가 이동하면서 눌림판(1157)이 진공 흡착판(1155)에서 떨어져 양면 비닐 시트(10)를 놓으며, 이후 양면 비닐 시트(10)의 취출이 완료되면 다시 눌림판(1157)에 연결된 에어 실린더가 반대로 이동하면서 눌림판(1157)이 진공 흡착판(1155)을 눌러 양면 비닐 시트(10)를 잡는다. 이와 같은 공정은 장치 사용 중에 일정한 설정 주기로 반복된다. 이때, 양면 비닐 시트(10)는 그 상단 엣지가 시트 제공 장치(1100)의 저부 하우징(1111)의 상부측으로 돌출된 상태에서 전술한 진공 흡착판(1155) 및 눌림판(1157)에 의해 고정된다.

또한, 롤러 수용 유닛(1110)에는 시트 잔여량 확인용 센서(미도시)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 시트 롤러(1113)의 샤프트가 체결되는 롤러 수용 유닛(1110)의 좌우 내측벽에는, 샤프로부터 미리 설정된 반경 이내에 발광 센서(미도시) 및 수광 센서(미도시)가 설치된다. 발광 센서 및 수광 센서는 초기에는 샤프트에 권취된 양면 비닐 시트(10)에 가려 신호의 송수신이 이루어지지 않으나, 양면 비닐 시트(10)가 소진됨에 따라 롤의 크기가 줄어듦에 따라 롤 외부로 노출되고, 롤의 크기가 작업자가 설정한 롤 교체 수량만큼 작아지면 수광 센서에서 발광 신호를 수신하게 된다. 이대, 수광 센서에서 신호가 감지되면 작동 중지될 수 있고, 또, 별도로 설치된 표시등 또는 알람부에 경고등이 점등되거나 알람 신호가 울리게 되어, 사용자는 시트의 잔여량을 외부에서 인지할 수 있고, 시트 롤러(1113)의 교체 시점을 대비할 수 있다.

한편, 시트 피딩 유닛(1130)은 시트 제공 장치(1100)의 상부에 설치되고, 시트 제공 장치(1100) 하부의 저부 하우징(1111)에 수용된 롤러 수용 유닛(1110)의 양면 비닐 시트(10)를 잡아 끌어올리는 기능을 수행한다. 구체적으로, 시트 피딩 유닛(1130)은 시트 제공 장치(1100)에 설치된 프레임에 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 하방으로 이동하여 시트 롤러(1113)에 권취된 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 집은 후 상방으로 이동함으로써 양면 비닐 시트(10)를 상방으로 들어올린다. 시트 피딩 유닛(1130)은 하방 이동-양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 홀딩-상방 이동의 공정을 반복 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 시트 피딩 유닛(1130)은 전술한 바와 같이 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지가 저부 하우징(1111)의 상부로 돌출된 채로 진공 흡착판(1155) 및 눌림판(1157)에 의해 고정된 상태에서 하방 이동 구동한다. 이때, 시트 피딩 유닛(1130)은 진공 흡착판(1155) 및 눌림판(1157) 사이의 틈새에 대응하도록 좌우 방향으로 위치 정렬된 복수의 시트 피딩용 그립부(1131)를 포함한다. 이 복수의 시트 피딩용 그립부(1131)가 틈새에 대하여 상하 방향 이동하며, 시트 피딩용 그립부(1131)는 시트 피딩 유닛(1130)이 하방 이동하여 최하측 위치에 있을 때, 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 집는다. 시트 피딩용 그립부(1131)는 집게 구조를 가지며, 외부의 제어부의 제어 명령을 받아 그립(grip) 및 릴리즈(release) 구동한다. 시트 피딩용 그립부(1131)는 들어 올려진 양면 비닐 시트(10)가 실질적으로 편평하게 유지될 수 있도록 전술한 틈새에 대응하는 위치에서 좌측 및 우측에 각각 구비될 수 있고, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 시트 피딩용 그립부(1131)는 좌우 방향을 따라 이동하여 폭 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 포장 대상 상품의 좌우 폭에 따라 양면 비닐 시트(10)의 사이즈가 달라지므로, 시트 피딩용 그립부(1131)의 좌우 폭을 조절함으로써 다양한 사이즈의 상품에 대하여 래핑이 가능하다. 또한, 도 7a에 도시된 바와 같이, 시트 피딩 유닛(1130)에는 시트 피딩용 그립부(1131)의 사이에 적어도 하나의 에어 노즐(1132)이 구비될 수 있다. 에어 노즐(1132)은 양면 비닐 시트(10) 속에 공기를 불어넣기 위한 구성이다.

한편, 시트 피딩용 그립부(1131)는 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 홀딩한 후에는 다시 상방으로 이동한다. 시트 피딩 유닛(1130)이 상방으로 이동할 때에는 양면 비닐 시트(10)가 시트 피딩 유닛(1130)과 함께 상방 이동될 수 있도록, 롤러 수용 유닛(1110)의 눌림판(1157)은 진공 흡착판(1155)에서 떨어져 양면 비닐 시트(10)의 고정 상태를 해제한다. 이후, 시트 피딩 유닛(1130)이 최상측에 도달하였을 때, 시트 피딩용 그립부(1131)는 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 릴리즈하도록 구성된다. 특히, 릴리즈 작동은, 후술하는 바와 같이 시트 배출 유닛(1170)이 분리된 양면 비닐 시트(10)의 좌우 양단을 집고 난 이후에 작동하도록 제어되는 것이 바람직하다. 이와 같은 공정은 장치 사용 중에 일정한 설정 주기로 반복된다.

한편, 시트 절단 및 접착부(1150)는 저부 하우징(1111)의 상측에 설치되고, 양면 비닐 시트(10)의 하단 엣지를 절단하고 절단된 하단 엣지를 서로 접착시킨다. 양면 비닐 시트(10)가 시트 피딩 유닛(1130)의 작동에 의해 홀딩되어 상방으로 취출(피딩) 완료된 이후에는, 양면 비닐 시트(10)의 하단 엣지를 절단하고 절단된 양면의 비닐을 접착하는 공정이 수행된다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 시트 절단 및 접착부(1150)는 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)을 포함하여 구성된다. 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)은 각각 저부 하우징(1111)의 좌우 방향을 따라 길게 연장되고 진공 흡착판(1155)과 눌림판(1157)에 의해 형성된 틈새의 상측에서 틈새의 좌측 및 우측에 배열되며, 서로 평행 배치된다. 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)은 제어부의 작동에 의해 근접 및 이격 구동된다. 컷팅 유닛(1151)은 융착 유닛(1153)과 마주보는 면에 절단날을 구비하고, 융착 유닛(1153)은 컷팅 유닛(1151)과 마주보는 면에 열선을 구비한다. 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)의 내부에는 각각 에어 실린더가 구비되어 있고, 제어부의 작동에 의해 에어 실린더가 구동함에 따라 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)이 접근 이동한다. 이에 따라 양 유닛 사이에 게재된 양면 비닐 시트(10)가 압착되면, 먼저, 융착 유닛(1153)의 열선에 의해 양면 비닐 시트(10)의 하단 엣지가 서로 열융착되고, 다음, 컷팅 유닛(1151)의 절단날이 전진 구동하여 하단 엣지가 절단되어 분리된다. 융착 유닛(1153)의 내부에는 열선에 열을 공급하기 위한 발열 히트 블록(heat block)이 구비된다. 본 발명에서는 절단 및 융착되어 분리된 양면 비닐 시트(10)를 '분리된 양면 비닐 시트(10)'로 지칭한다. 양면 비닐 시트(10)를 절단 및 접착한 이후에는 다시 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)이 이격되어 도 10a의 초기 위치로 복귀한다.

한편, 시트 배출 유닛(1170)은 시트 절단 및 접착부(1150)에 의해 원 시트로부터 분리되어 시트 피딩 유닛(1130)에 임시 고정되어 있는 양면 비닐 시트(10)를 시트의 좌우 양단을 집어 시트 제공 장치(1100)의 전방을 향하여 이송하는 기능을 수행한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 시트 배출 유닛(1170)은 시트 피딩 유닛(1130)의 좌측에 배치된 좌측 시트 배출 유닛(1170L), 시트 피딩 유닛(1130)의 우측에 배치된 우측 시트 배출 유닛(1170R)을 포함한다.

구체적으로, 좌측 시트 배출 유닛(1170L)은, 시트 피딩 유닛(1130) 좌측에 배치되어 시트 피딩 유닛(1130)을 향해 좌우로 이동하는 좌측 무빙 프레임(1171)과, 좌측 무빙 프레임(1171)에 체결되고 좌측 무빙 프레임(1171)의 상하 방향으로 이동하며 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 좌측 사이드 암(1172)을 포함한다. 또, 우측 시트 배출 유닛(1170R)은 시트 피딩 유닛(1130) 우측에 배치되어 시트 피딩 유닛(1130)을 향해 좌우로 이동하는 우측 무빙 프레임(1173)과, 우측 무빙 프레임(1173)에 체결되고 우측 무빙 프레임(1173)의 상하 방향으로 이동하며 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 우측 사이드 암(1174)을 포함한다. 평상 시 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)은 각각 좌측 무빙 프레임(1171)과 우측 무빙 프레임(1173)의 상측에서 위치한다. 좌측 무빙 프레임(1171)과 우측 무빙 프레임(1173)은 시트 제공 장치(1100)의 좌우 방향으로 길게 설치된 레일에 체결되어 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 좌측 무빙 프레임(1171)에 체결된 좌측 사이드 암(1172)과, 우측 무빙 프레임(1173)에 체결된 우측 사이드 암(1174)의 선단에는 도 9에 도시된 바와 같이, 각각 적어도 하나의 시트 홀딩용 그립부(1175)가 구비된다. 시트 홀딩용 그립부(1175)는 집게 구조를 가지며, 외부의 제어부의 제어 명령을 받아 그립(grip) 및 릴리즈(release) 구동한다.

이들 무빙 프레임은 평상시에는 양면 비닐 시트(10)의 좌우 폭보다 긴 거리만큼 이격된 상태로 시트 피딩 유닛(1130)의 좌우측에 각각 위치 고정되고, 시트 배출 유닛(1170)의 구동 시에는 서로 근접 이동하되 시트 피딩 유닛(1130)으로 피딩되는 양면 비닐 시트(10)의 좌측단 및 우측단에 닿는 위치만큼 시트 피딩 유닛(1130)의 중심을 향하여 이동한다. 좌측 무빙 프레임(1171)과 우측 무빙 프레임(1173)이 양면 비닐 시트(10)의 좌측단 및 우측단에 닿는 위치에 이르면 시트 홀딩용 그립부(1175)가 그립 구동하여 양면 비닐 시트(10)의 좌우 양단 엣지를 집는다. 구체적으로, 시트 홀딩용 그립부(1175)는 분리된 양면 비닐 시트(10)를 진공 흡착하는데, 양면 비닐 시트(10)의 일면과 타면이 각각 집게 구조의 시트 홀딩용 그립부(1175)에 흡착한다.

양면 비닐 시트(10)의 양면이 시트 홀딩용 그립부(1175)에 흡착된 후에는 좌측 사이드 암(1172) 및 우측 사이드 암(1174)이 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 길게 연장된다. 이때, 이들 사이드 암이 길이 연장하는 동안 시트 홀딩용 그립부(1175)는 도 9에 도시된 바와 같이, 그립을 개방(릴리즈)하여 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 개방시킨다. 그립이 개방되면 양면 비닐 시트(10)의 일면과 타면이 서로 이격되면서 그 사이에 삽입 공간이 마련되며, 이 공간을 통해 후술하는 바와 같이 상품이 하방 삽입될 수 있다.

이에 더하여, 시트 배출 유닛(1170)에 있어서, 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)은 그 구성 및 작동 방식이 서로 대응되도록 구성된다. 좌측 무빙 프레임(1171)과 우측 무빙 프레임(1173)은 시트 피딩 유닛(1130)을 향하여 이동을 완료한 후에는 일시적으로 위치 고정 상태를 유지하고, 이 시기에는 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)이 작동된다. 이들 사이드 암은 양면 비닐 시트(10)를 그립한 후 양면 비닐 시트(10)를 개방하면서 전방으로 길이 확장되는데, 길이 확장 과정에서 상하 위치가 변경되는 조작이 가능하다. 예컨대, 이들 사이드 암은 전방으로 직선 평행 이동할 수도 있으나, 전방으로 평행 이동 - 하방으로 수직 이동 - 전방으로 추가 평행 이동 - 상방으로 수직 이동으로 작동하는 것도 가능하다. 또는 전방으로 평행 이동하면서 하방으로 수직 이동하는 작동도 가능하다. 사이드 암이 전방으로 평행 이동을 완료하면, 양면 비닐 시트(10)의 상방에 미리 위치 이동하고 있던 흡착 유닛(1310)이 하방 이동하면서 상품의 포장이 이루어진다. 그런데, 사이드 암을 전방으로 평행 이동하는 과정에서 하방으로 수직 이동하는 공정을 추가하게 되면, 사이드 암이 보다 낮은 위치에서 양면 비닐 시트(10)를배출하게 되는바, 흡착 유닛(1310)을 보다 낮은 높이까지만 상방 이동하는 것으로도 상품의 포장을 위한 작업이 가능한 이점이 있다.

한편, 전술한 시트 제공 장치(1100)의 전방에는 상품 수취 장치(1300)와 상품 이송 장치(1500)가 배치된다. 상품 이송 장치(1500)는 시트 제공 장치(1100)의 전방을 경유하여 연결되는 컨베이어(1510)를 포함하고, 컨베이어(1510)를 따라 전자 제품와 같은 상품이 일렬로 연속 이동한다.

상품 수취 장치(1300)는 컨베이어(1510)를 따라 이송된 상품의 일면을 흡착하는 흡착 유닛(1310)을 구비하는데, 흡착 유닛(1310)은 상방 및 하방으로 반복 이동하도록 구성된다. 상품 수취 장치(1300)의 흡착 유닛(1310)은 평상시 시트 제공 장치(1100)의 전방에 위치하고, 시트 제공 장치(1100) 앞으로 상품이 이송되어 오면 상품의 일면을 흡착하여 상측으로 이동함으로써, 상품을 상방으로 집어 들어올린다. 이때, 흡착 유닛(1310)은 시트 배출 유닛(1170)에 의해 양면 비닐 시트(10)가 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 배출된 상태에서 양면 비닐 시트(10)의 상단 위치보다 높은 위치까지 이동 설정되는 것이 바람직하다.

상품을 흡착한 상태에서 흡착 유닛(1310)이 상방으로 이동된 후, 시트 배출 유닛(1170)에 의해 양면 비닐 시트(10)가 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 배출되면, 흡착 유닛(1310)은 양면 비닐 시트(10)를 향하여 다시 하방 이동하여, 상품을 양면 비닐 시트(10)의 개방된 개구 내부로 삽입시킨다. 이로써, 상품의 외측에 양면 비닐 시트(10)가 씌워지고 상품은 컨베이어(1510)에 재안착된 후 자동 래핑 시스템(1000)의 외부로 이탈한다.

이하에서는 본 발명에 따른 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템(1000)의 작동 메커니즘을 도 10a 내지 도 10m를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 래핑 시스템(1000)은, 시트 제공 장치(1100), 시트 제공 장치(1100)의 전방에 설치된 상품 수취 장치(1300) 및 시트 제공 장치(1100)의 전방에 설치된 상품 이송 장치(1500)를 포함하여 배치된다. 시트 제공 장치(1100)의 저부 하우징(1111)에는 양면 비닐 시트(10)가 권취된 시트 롤러(1113)가 장착된 롤러 수용 유닛(1110)이 장착되어 있다. 양면 비닐 시트(10)는 시트 롤러(1113)로부터 풀려나와 롤러 수용 유닛(1110)의 상측의 진공 압착판 및 눌림판(1157) 사이에서 고정되며, 양면 비닐 시트(10)의 상측 엣지는 진공 압착판 및 눌림판(1157) 사이의 틈을 통해 롤러 수용 유닛(1110)의 상측으로 돌출되어 있다.

다음, 도 10b에 도시된 바와 같이, 시트 피딩 유닛(1130)이 하방으로 이동하여 시트 홀딩용 그립부(1175)를 사용하여 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 집고, 도 10c에 도시된 바와 같이, 다시 상방으로 이동함으로써 양면 비닐 시트(10)를 상방으로 들어올린다. 양면 비닐 시트(10)가 상방으로 끌어 올려질 때에는 진공 압착판과 눌림판(1157)이 서로 이격 구동됨으로써 양면 비닐 시트(10)를 고정 해제하고, 양면 비닐 시트(10)의 피딩이 완료하면 진공 압착판과 눌림판(1157)이 다시 접근하여 양면 비닐 시트(10)의 하단을 다시 고정시킨다.

다음, 도 10d에 도시된 바와 같이, 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)이 근접이동하여 양면 비닐 시트(10)의 하단 엣지가 절단 및 융착된다. 컷팅 유닛(1151)과 융착 유닛(1153)은 절단 및 융착을 완료한 이후에는 다시 이격 구동된다.

다음, 도 10e에 도시된 바와 같이, 좌측 시트 배출 유닛(1170L) 및 우측 시트 배출 유닛(1170R)이 시트 피딩 유닛(1130)을 향해 좌우 이동한다. 이들 시트 배출 유닛(1170)이 양면 비닐 시트(10)의 좌우 양단에 각각 근접 배치되면, 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)의 선단에 설치된 시트 홀딩용 그립부(1175)가 양면 비닐 시트(10)의 좌우 양단을 각각 흡착한다.

다음, 도 10f에 도시된 바와 같이, 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)이 시트 제공 장치(1100)의 전방을 향하여 이동하면서 양면 비닐 시트(10)를 전방으로 배출한다. 이 과정에서 도 10g에 도시된 바와 같이, 각 사이드 암의 시트 홀딩용 그립부(1175)가 개방하면서 양면 비닐 시트(10)의 상단 엣지를 개방시킨다. 동시에, 도 10h에 도시된 바와 같이, 상품 수취 장치(1300)의 흡착 유닛(1310)이 컨베이어(1510)를 따라 이송된 상품의 일면을 흡착한 후 상품을 상측으로 이동시킨다. 다음, 도 10i에 도시된 바와 같이, 상단 엣지가 개방된 양면 비닐 시트(10)의 개방부가 상품의 직하방에 이를 때까지 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)이 전방 이동한다.

다음, 도 10j 내지 도 10l에 도시된 바와 같이, 상품 수취 장치(1300)의 흡착 유닛(1310)이 하방 이동하면서 상품을 양면 비닐 시트(10)의 내부로 삽입시키고, 상품 이송 장치(1500)까지 상품을 하방 이동시킨다. 양면 비닐 시트(10)가 래핑된 상품은 상품 이송 장치(1500)를 따라 일방으로 배출되며, 양면 비닐 시트(10)가 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)으로부터 해방되면 좌측 무빙 가이드와 우측 무빙 가이드가 서로 멀어지는 방향으로 좌우측으로 더 이동하고, 좌측 사이드 암(1172)과 우측 사이드 암(1174)은 시트 제공 장치(1100)의 후방으로 이동하여 도 10m에 도시된 바와 같은 초기 위치로 복귀한다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템(1000)에 따르면, 시트 제공 장치(1100)의 전방으로 연속적으로 이송되어 오는 상품에 대하여, 양면 비닐 시트(10)를 상품의 외면 둘레에 래핑(wrapping)하는 작업을 자동적 연속적 수행 가능한 자동 래핑 시스템(1000)을 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

1000: 자동 래핑 시스템 1100: 시트 제공 장치
1113: 시트 롤러 1110: 롤러 수용 유닛
1130: 시트 피딩 유닛 1150: 시트 절단 및 접착부
1170: 시트 배출 유닛 1171: 좌측 무빙 프레임
1172: 좌측 사이드 암 1173: 우측 무빙 프레임
1174: 우측 사이드 암 1175: 시트 홀딩용 그립부
1300: 상품 수취 장치 1310: 흡착 유닛
1500: 상품 이송 장치 1510: 컨베이어

Claims (7)

1. 양면 비닐 시트를 상품에 자동으로 래핑하는 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템으로서,
   상기 자동 래핑 시스템은 시트 제공 장치, 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 수취 장치 및 상기 시트 제공 장치의 전방에 설치된 상품 이송 장치를 포함하고,
   상기 시트 제공 장치는,
   상기 시트 제공 장치의 하부에 배치된 저부 하우징에 장착되고, 상기 양면 비닐 시트가 권취된 시트 롤러가 체결된 롤러 수용 유닛;
   상기 시트 제공 장치의 상부에 설치되고, 하방으로 이동하여 상기 시트 롤러에 권취된 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 집어 상방으로 이동함으로써 상기 양면 비닐 시트를 상방으로 들어올리는 시트 피딩 유닛;
   상기 저부 하우징의 상측에 설치되고, 상기 양면 비닐 시트의 하단 엣지를 절단하고 절단된 하단 엣지를 서로 접착시키는 시트 절단 및 접착부; 및
   상기 시트 피딩 유닛의 좌우측에 배치되고, 상기 시트 절단 및 접착부에 의해 상기 양면 비닐 시트에서 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단을 집어 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동시키는 시트 배출 유닛;
   을 포함하고,
   상기 상품 수취 장치는 상기 상품 이송 장치를 따라 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이송된 상품을 집어 상방으로 들어올린 후, 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동된 상기 분리된 양면 비닐 시트를 향하여 하방 이동하여 상기 상품을 상기 분리된 양면 비닐 시트의 내부로 삽입시키며,
   상기 시트 배출 유닛은,
   상기 시트 피딩 유닛 좌측에 배치되어 시트 피딩 유닛을 향해 좌우로 이동하는 좌측 무빙 프레임, 및 상기 좌측 무빙 프레임에 체결되고 좌측 무빙 프레임의 상하 방향으로 이동하고 상기 시트 제공 장치의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 좌측 사이드 암을 포함하는 좌측 시트 배출 유닛; 및
   상기 시트 피딩 유닛 우측에 배치되어 시트 피딩 유닛을 향해 좌우로 이동하는 우측 무빙 프레임 및 상기 우측 무빙 프레임에 체결되고 우측 무빙 프레임의 상하 방향으로 이동하고 상기 시트 제공 장치의 전방으로 길이 확장되도록 구성되는 우측 사이드 암을 포함하는 우측 시트 배출 유닛;
   을 포함하고,
   상기 좌측 사이드 암 및 우측 사이드 암의 선단에는 각각 적어도 하나의 시트 홀딩용 그립부를 포함하며,
   상기 좌측 시트 배출 유닛 및 우측 시트 배출 유닛이 상기 시트 피딩 유닛을 향해 좌우 이동하여 상기 시트 피딩 유닛에 임시 고정된 상기 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단에 각각 근접 배치되면, 상기 시트 홀딩용 그립부가 상기 분리된 양면 비닐 시트의 좌우 양단을 각각 진공 흡착하고,
   상기 좌측 사이드 암 및 우측 사이드 암이 상기 시트 제공 장치의 전방으로 이동시 상기 시트 홀딩용 그립부를 개방하여 상기 분리된 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 개방시키는 것을 특징으로 하는 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 양면 비닐 시트는 상기 시트 롤러로부터 풀려나와 상기 양면 비닐 시트의 상단 엣지가 상기 롤러 수용 유닛의 상측에 설치된 진공 흡착판 및 눌림판에 의해 임시 고정되고,
   상기 시트 피딩 유닛은 상기 진공 흡착판 및 눌림판 사이의 틈새에 대응하도록 좌우 방향으로 위치 정렬되어 상기 틈새에 대하여 상하 방향 이동하도록 구성되는 복수의 시트 피딩용 그립부를 포함하며,
   상기 시트 피딩용 그립부는 상기 시트 피딩 유닛의 최하측 위치에서 상기 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 집고, 상기 시트 피딩 유닛의 최상측 위치에서 양면 비닐 시트의 상단 엣지를 릴리즈하도록 구성되는 것인, 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 시트 절단 및 접착부는 상기 틈새의 상방에서 상기 저부 하우징의 좌우 방향을 따라 연장되어 상기 틈새의 양측에 서로 평행하게 배치되는 컷팅 유닛 및 융착 유닛을 포함하고,
   상기 컷팅 유닛은 절단날을 구비하고, 상기 융착 유닛은 열선을 구비하며, 상기 컷팅 유닛 및 상기 융착 유닛의 압착에 의해 상기 양면 비닐 시트의 하단 엣지가 절단 및 융착되는 것인, 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 상품 이송 장치는 상기 시트 제공 장치의 전방을 경유하여 연결되는 컨베이어를 포함하고,
   상기 상품 수취 장치는 상기 컨베이어를 따라 이송된 상품의 일면을 흡착하는 흡착 유닛을 구비하는 것인, 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템.
7. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 시트 피딩용 그립부는 좌우 방향을 따라 이동하여 폭 조절이 가능하도록 구성되는 것인, 상품 포장을 위한 자동 래핑 시스템.

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