KR101929419B1

KR101929419B1 - 랩 어라운드 포장시스템

Info

Publication number: KR101929419B1
Application number: KR1020180076920A
Authority: KR
Inventors: 이래용
Original assignee: 이래용
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2019-03-14

Abstract

위쪽이 좁고 밑이 넓은 형태의 유리병, 페트병 등의 피 포장물을 일괄적으로 포장할 수 있는 랩 어라운드 포장시스템이 개시된다. 이를 위하여 포장용 시트를 길이방향을 따라 이송시키는 제1 컨베이어와, 제1 컨베이어의 측면에 배치되어 피 포장물을 길이방향을 따라 이송시키는 제2 컨베이어, 및 상기 제1 컨베이어와 제2 컨베이어 사이에 구비된 피 포장물 이송판을 포함하는 컨베이어부와, 포장용 시트가 적층된 상태로 수납된 블랭크 매거진, 및 상기 블랭크 매거진의 최하단에 위치한 포장용 시트를 흡착하여 상기 제1 컨베이어로 이송시키는 시트 픽업유닛을 포함하는 상자 공급부와, 상기 제1 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 포장용 시트의 상부로 상기 제2 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 피 포장물을 이송시키는 피 포장물 이송유닛을 포함하는 피 포장물 공급부, 및 상기 피 포장물 이송유닛을 통해 피 포장물이 안착된 상태로 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 포장용 시트를 상자 형태로 접철하는 상부플랩 접철유닛, 및 상기 상부플랩 절첩유닛을 통과하면서 접철된 포장용 시트의 플랩을 접합하는 봉함유닛을 포함하는 상자 포장부를 포함하는 랩 어라운드 포장시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 일정 수량마다 구분 분할되어 하나의 그룹으로 이동하는 음료용기 등의 피 포장물을 정확한 수량으로 랩 어라운드 케이스에 포장시킬 수 있다.

Description

랩 어라운드 포장시스템{WRAP AROUND CASER}

본 발명은 다수의 피 포장물을 시트 모양으로 성형된 상자 하나에 일괄로 포장하는 랩 어라운드 포장시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위쪽이 좁고 밑이 넓은 형태의 유리병, 페트병 등의 피 포장물을 일괄적으로 포장할 수 있는 랩 어라운드 포장시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 팩, 캔, 병과 같은 용기에 담은 제품을 종이 등의 상자에 포장하는 자동 포장 장치에는 도 1에 도시된 바와 같이 랩 어라운드(wrap around) 방식의 포장기가 잘 알려져 있다.

상기 랩 어라운드 포장기(10)는 일정한 형태의 상자를 형성하도록 디자인되어 있는 포장용 시트(S)가 적재되어 있는 매거진(12)으로부터 흡착유닛이 하나씩 포장용 시트를 흡착하여 제함 유닛(14)에 공급한다. 이후 제함 유닛(14)이 이동하면서 포장용 시트(S)를 차례로 접어서 상자를 만드는 중간에 제품 용기(P)를 삽입함으로써, 용기가 삽입되어 있는 제품 포장 상자(C)를 완성시키게 된다.

이러한 포장용 시트(S)는 대략 사각형이며 접혀졌을 때 상자의 바닥을 형성하는 중앙부와, 접혔을 때 상자의 측벽을 형성하도록 접혀질 수 있는 중앙 사각형부의 각 측면의 접힘부를 가진다. 이 경우, 물품을 일시적으로 잡고 그것을 포장용지 상으로 이동하는 반송헤드가 사용될 수도 있다. 그 후, 탑푸셔(toppusher)가 아래쪽으로 이동하고 수직으로 승강 가능한 테이블 상에 위치된 물품의 윗면과 접촉하게 되며, 따라서 테이블과 물품 및 그의 위에 위치된 포장용 시트(S)가 아래쪽으로 이동을 시작한다.

컨베이어 이동함에 따라, 빈 포장용 시트(S)의 접힘부는 상자를 형성하는 소정의 방식으로 접혀지며 물품을 둘러싸게 된다.

그러나, 이러한 종래장치는 물품을 집합부로부터 컨베이어 상의 포장용 시트로 이동하고, 소정의 경로를 따라 물품을 아래쪽으로 밀어 포장용 시트를 소정의 방식으로 접혀지도록 하기 위하여 별개의 기구들이 사용되고 있기 때문에 물품들이 연속적으로 고정되어 있지 못하게 된다.

다시 말해서, 물품들은 일단 컨베이어 상의 포장용 시트에 위치되면 자유로운 상태에 놓여 있기 때문에 어떤 경우에 위치가 변경되거나 떨어질 수 있어서 다소 불안정한 상태에 놓이게 된다. 이러한 점은 랩어라운드 포장장치의 속도를 증가시키는데 장애가 된다.

더욱이, 종래장치는 페트병처럼 위가 좁은 형태의 용기를 2단으로 적층하기 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1501768호(2015.03.10 공고) 대한민국 등록특허 제10-1501893호(2015.03.11 공고) 대한민국 등록특허 제10-1271456호(2013.06.05 공고) 대한민국 등록특허 제10-0222072호(1999.10.01 공고)

따라서, 본 발명의 목적은 포장용 시트의 이송구간에서 피 포장물을 가지런하게 정렬시키고, 자동 공정을 통해 포장용 시트의 내부에 피 포장물이 1단 또는 2단으로 수용되도록 하며, 지정된 숫자의 피 포장물을 일괄적으로 포장할 수 있는 랩 어라운드 포장시스템을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 포장용 시트를 길이방향을 따라 이송시키는 제1 컨베이어와, 제1 컨베이어의 측면에 배치되어 피 포장물을 길이방향을 따라 이송시키는 제2 컨베이어, 및 상기 제1 컨베이어와 제2 컨베이어 사이에 구비된 피 포장물 이송판을 포함하는 컨베이어부와, 포장용 시트가 적층된 상태로 수납된 블랭크 매거진, 및 상기 블랭크 매거진의 최하단에 위치한 포장용 시트를 흡착하여 상기 제1 컨베이어로 이송시키는 시트 픽업유닛을 포함하는 상자 공급부와, 상기 제1 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 포장용 시트의 상부로 상기 제2 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 피 포장물을 이송시키는 피 포장물 이송유닛을 포함하는 피 포장물 공급부, 및 상기 피 포장물 이송유닛을 통해 피 포장물이 안착된 상태로 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 포장용 시트를 상자 형태로 접철하는 상부플랩 접철유닛, 및 상기 상부플랩 절첩유닛을 통과하면서 접철된 포장용 시트의 플랩을 접합하는 봉함유닛을 포함하는 상자 포장부를 포함하는 랩 어라운드 포장시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 일정 수량마다 구분 분할되어 하나의 그룹으로 이동하는 음료용기 등의 피 포장물을 정확한 수량으로 랩 어라운드 케이스에 포장시킬 수 있다. 이에 따라, 일반적인 박스 구조를 갖는 셋업 케이스보다 50% 이상 저렴한 랩 어라운드 케이스를 사용하여 피 포장물을 포장시킬 수 있으므로, 포장비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 일반적인 랩 어라운드 케이스가 피 포장물을 1단으로만 포장시킬 수 있다는 단점에서 벗어나 피 포장물을 2단으로도 포장시킬 수 있으므로, 택배 서비스 등을 통해 각 개인에게 상품의 배송 시 랩 어라운드 케이스를 사용해 상품을 포장하더라도 1회에 배송할 수 있는 상품의 수량이 증가된다.

도 1은 종래 랩 어라운드 방식의 포장기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템을 통한 상자의 포장과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피 포장물 정렬부를 설명하기 위한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상자 공급부를 설명하기 위한 부분투과 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 분획시트 픽업유닛을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 우측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 배면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 랩 어라운드 포장시스템을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템을 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템을 통한 상자의 포장과정을 나타내는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 피 포장물과 포장용 시트를 이송시키는 컨베이어부(110,120,130)와, 포장용 시트(S)를 수납하고 1장씩 포장용 시트를 컨베이어부로 공급하는 상자 공급부(200)와, 상기 컨베이어를 통해 이송되는 피 포장물(P)을 컨베이어를 통해 이송되는 포장용 시트(S)로 이송시키는 피 포장물 공급부(300), 및 피 포장물(P)이 안착된 포장용 시트(S)를 박스 형태로 포장하는 상자 포장부(미도시)를 포함한다.

여기서, 피 포장물은 미리 설정한 수량마다 구분 분할되는 하나의 그룹으로 컨베이어를 따라 이동한다. 예컨대, 피 포장물로 200~250㎖의 우유용기가 사용되는 경우에는 단일의 포장용 시트(S)에 가로와 세로가 각각 5열로 배치된 25개의 우유용기가 하나의 그룹으로 컨베이어를 이동할 수 있다.

또한, 포장용 시트(S)는 사각형이며 접혀졌을 때 상자의 바닥을 형성하는 바닥부와, 접혔을 때 바닥부의 측벽을 형성하도록 상기 바닥부의 모서리에 이어진 접힘부를 가진다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 포장용 시트(S)는 접혔을 때 상자의 바닥을 형성하는 바닥부(10)와, 접혔을 때 상자의 전방 측벽을 형성하도록 바닥부(10)의 전방 모서리에 이어진 제1 바닥 접힘부(20)와, 접혔을 때 상자의 우측 측벽을 형성하도록 상기 제1 바닥 접힘부(20)의 우측 모서리에 이어진 제1 플랩(22)과, 접혔을 때 상자의 좌측 측벽을 형성하도록 상기 제1 바닥 접힘부(20)의 좌측 모서리에 이어진 제2 플랩(24)과, 접혔을 때 상자의 후방 측벽을 형성하도록 바닥부(10)의 후방 모서리에 이어진 제2 바닥 접힘부(30)와, 접혔을 때 상기 제1 플랩(22)과 함께 상자의 우측 측벽을 형성하도록 상기 제2 바닥 접힘부(30)의 우측 모서리에 이어진 제3 플랩(32)과, 접혔을 때 상기 제2 플랩(24)과 함께 상자의 좌측 측벽을 형성하도록 상기 제2 바닥 접힘부(30)의 좌측 모서리에 이어진 제4 플랩(34)과, 접혀졌을 때 상자의 천장을 형성하도록 제2 바닥 접힘부(30)의 후방 모서리에 이어진 천장부(40)와, 접혔을 때 제1 플랩(22) 및 제3 플랩(32)과 함께 상자의 우측 측벽을 형성하도록 상기 천장부(40)의 우측 모서리에 이어진 제5 플랩(42)과, 접혔을 때 제2 플랩(24) 및 제4 플랩(34)과 함께 상자의 좌측 측벽을 형성하도록 천장부(40)의 좌측 모서리에 이어진 제6 플랩(44), 및 접혔을 때, 제1 바닥 접힘부(20)와 함께 상자의 전방 측벽을 형성하도록 천장부(40)의 후방 모서리에 이어진 제7 플랩(46)으로 구성된다. 여기서, 제1 플랩 내지 제4 플랩(22,24,32,34)은 상자의 측벽의 형성하는 하부 플랩이며, 제5 플랩 내지 제7 플랩(42,44,46)은 유통 과정 중에 상자의 형태를 유지하도록 상기 하부 플랩과 제1 바닥 접힘부(20)에 부착되는 상부 플랩이다.

예컨데, 제5 플랩(42)은 제1 플랩(22) 및 제3 플랩(32)의 표면에 부착수단을 통해 부착될 수 있고, 제6 플랩(44)은 제2 플랩(24) 및 제4 플랩(34)의 표면에 부착수단을 통해 부착될 수 있으며, 제7 플랩(46)은 제1 바닥 접힘부(20)의 표면에 부착수단을 통해 부착될 수 있다. 여기서, 부착수단으로는 접착제나 접착테이프 등을 사용할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 컨베이어부(110,120,130)를 포함한다.

상기 컨베이어부(110,120,130)는 서로 평행하게 설치된 제1, 2 컨베이어(110,120) 및 피 포장물 이송판(130)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 컨베이어(110)는 선단으로 진입한 포장용 시트(S)를 길이 방향을 따라 후단으로 이송시키는 구성으로, 무한궤도를 갖는 직선형 벨트와 상기 직선형 벨트를 구동시키는 서보모터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 직선형 벨트의 너비는 포장용 시트(S)의 너비보다 길게 형성되며, 직선형 벨트의 표면에는 복수개의 포장용 시트(S)가 일정간격을 유지한 상태로 이송될 수 있도록 직선형 벨트의 공간을 분획하는 복수개의 지지바가 구비될 수 있다.

상기 제2 컨베이어(120)는 상기 제1 컨베이어(110)에 인접하고 평행하도록 설치되어 선단으로 진입한 피 포장물(P)을 길이 방향을 따라 후단으로 이송시키는 구성으로, 무한궤도를 갖는 직선형 벨트와 직선형 벨트를 구동시키는 서보모터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 피 포장물(P)은 미리 설정한 수량마다 구분 분할되는 하나의 그룹을 형성한다. 예컨대, 피 포장물 그룹은 가로와 세로가 각각 4~6열로 배치된 복수개의 용기로 이루어진다.

필요에 따라, 상기 제2 컨베이어(120)를 구성하는 직선형 벨트의 표면에는 한 그룹의 피 포장물이 안정적으로 군집된 상태를 유지하도록 하는 한 쌍의 격벽이 복수개로 구비될 수 있다. 이때, 한 쌍의 격벽을 구성하는 제1 격벽과 제2 격벽 사이에는 한 그룹의 피 포장물(P)이 배치된다. 그리고 제1 격벽과 제2 격벽은 직선형 벨트의 너비와 동일 또는 유사한 너비를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 피 포장물 이송판(130)은 제1 컨베이어(110)와 제2 컨베이어(120) 사이에 구비되어 제2 컨베이어(120)에 위치한 피 포장물(P)이 제1 컨베이어(110)로 슬라이드 이동할 수 있는 이동통로를 제공하는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 바람직하게는 제1 컨베이어(110) 및 제2 컨베이어(120)와 동일한 이동 높이를 갖는 선반으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 제2 컨베이어(120)는 한 쌍의 격벽이 상기 피 포장물 이송판(130)과 동일 선상에 위치하면 일시적으로 정지한다. 이는, 후술하는 피 포장물 이송유닛(310)이 한 쌍의 격벽 사이에 배치된 피 포장물(P)을 피 포장물 이송판(130)을 통해 제1 컨베이어(110)로 이송시키기 위함이다.

도 4는 본 발명에 따른 피 포장물 정렬부를 설명하기 위한 측면도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 피 포장물 정렬부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 피 포장물 정렬부(500)는 피 포장물을 다열로 길이방향을 따라 이송시킨 후 미리 설정한 수량을 군집시켜 형성된 하나의 그룹을 상기 제2 컨베이어(120)로 이송시키는 것으로, 4~6열로 피 포장물을 이송시키는 제3 컨베이어(510) 및 상기 제3 컨베이어(510)의 말단으로 이송된 피 포장물을 제3 컨베이어(510) 말단에 이웃한 제2 컨베이어(120)의 선단으로 이송시키는 용기 이송유닛(550)을 포함하여 구성된다.

상기 제3 컨베이어(510)는 무한궤도를 갖는 직선형 벨트와, 상기 직선형 벨트를 구동시키는 서보모터와, 피 포장물인 용기를 20 내지 30개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 상자로 포장할 수 있도록 복수 열, 바람직하게는 4~6열의 이동경로를 형성하는 가이드판, 및 상기 직선형 벨트에 설치되어 직선형 벨트를 따라 복수 열로 이송된 피 포장물의 이동을 일정간격으로 제한하는 용기이동 차단판을 포함하여 구성된다.

상기 가이드판은 직선형 벨트에 길이 방향을 따라 병렬로 설치되며, 상기 용기이동 차단판은 제어부에 연결되어 제어부의 제어에 따라 승강 및 하강을 통해 피 포장물의 이송을 제한한다. 예컨대, 용기이동 차단판은 5열의 각 열로 우유용기가 5개씩 통과되면 하강하여 일정시간 동안 우유용기의 이동을 차단하며, 일정시간이 경과되면 다시 승강하여 우유용기를 통과시킨다.

상기 용기 이송유닛(550)은 제3 컨베이어(510)를 통해 이송된 피 포장물이 상기 가이드판이 설치된 이동통로를 벗어나면 미리 설정한 수량을 모아서 제2 컨베이어(120)의 선단으로 이송시킨다.

구체적으로, 용기 이송유닛(550)은 제3 컨베이어(510)와 제2 컨베이어(120) 사이에 설치되어 좌우 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제1 구동유닛(551)과, 상기 제1 구동유닛(551)에 결합되어 제1 구동유닛(551)의 동작에 따라 제3 컨베이어(510)의 후단과 제2 컨베이어(120)의 선단사이를 왕복으로 이동하는 제1 회동 프레임(552)과, 상기 제1 회동 프레임(552)에 설치되어 상하왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제2 구동유닛(553), 및 상기 제2 구동유닛(553)에 결합되어 제3 컨베이어(510)의 후단에 위치한 피 포장물 그룹을 좌우 방향의 양 측면에서 가압하는 제1,2 가압판(554)을 포함하여 구성된다.

필요에 따라, 용기 이송유닛(550)은 제2 구동유닛(553)에 결합되어 제3 컨베이어(510)의 후단에 위치한 피 포장물을 전후 방향의 양 측면에서 가압하는 보조 가압판을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 용기 이송유닛(550)은 제3 컨베이어(150)의 후단으로 다수의 피 포장물이 위치하면 상기 제1 구동유닛(551)이 제1 회동 프레임(552)을 제3 컨베이어(510)의 후단으로 이동시키고, 상기 제2 구동유닛(553)이 다수의 피 포장물로 구성된 피 포장물 그룹을 감싸도록 제1,2 가압판(554)을 하강시킨다. 이어서, 제1 구동유닛(551)이 피 포장물 그룹이 제3 컨베이어(510)에서 제2 컨베이어(120)로 이송되도록 제1 회동 프레임(552)을 제2 컨베이어(120)의 선단으로 이동시킨다. 그 다음, 제2 구동유닛(553)이 제1,2 가압판(554)이 제2 컨베이어(120)로 이송된 피 포장물 그룹을 벗어나도록 제1,2 가압판(554)을 상승시킨다.

이와 같이, 제3 컨베이어(510)의 후단에 도달한 피 포장물을 제2 컨베이어(120)의 선단으로 슬라이드 이동시키기 위해서는 제3 컨베이어(510)의 후단과 제2 컨베이어(120)의 선단 사이에서 이동 통로를 제공하는 피 포장물 수송판이 구비될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 상자 공급부를 설명하기 위한 부분투과 측면도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 상자 공급부(200)를 포함한다.

상기 상자 공급부(200)는 포장용 시트(S)가 적층된 상태로 수납된 블랭크 매거진(210), 및 상기 블랭크 매거진(210)의 최하단에 위치한 포장용 시트(S)를 흡착하여 상기 제1 컨베이어(110)로 이송시키는 분획시트 픽업유닛(620)을 포함한다.

상기 블랭크 매거진(210)은 제1 컨베이어(110) 선단의 상부에 설치되며, 포장용 시트(S)가 적층된 상태로 수납될 수 있는 공간이 형성된다. 그리고 블랭크 매거진(210)은 적층된 상태로 수납된 포장용 시트(S)가 전술한 직선형 벨트와 마주보는 하측면을 통해 1장씩 배출되도록 하측면에 시트 배출구가 형성된다.

상기 분획시트 픽업유닛(620)은 제1 컨베이어(110)의 선단과 블랭크 매거진(210) 사이에 설치되어 블랭크 매거진(210)에 수납된 포장용 시트(S)를 1장씩 제1 컨베이어(110)의 선단으로 이동시키는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 픽업유닛을 사용하여도 무방하다.

예를 들면, 상기 분획시트 픽업유닛(620)은 제1 컨베이어(110)의 선단에 설치되어 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 구동유닛(221)과, 상기 구동유닛(221)에 결합되어 구동유닛(221)의 동작에 따라 제1 컨베이어(110)의 선단과 블랭크 매거진(210) 사이를 왕복으로 이동하는 회동 프레임(222), 및 상기 회동 프레임(222)에 설치되어 블랭크 매거진(210)의 최하단에 위치한 포장용 시트(S)를 흡착하는 흡착헤드(223)가 구비된 흡착판(224)을 포함하여 구성된다.

상기 구동유닛은 구동모터, 공압실린더 등 어떠한 구동기구를 사용하여도 무방하다.

상기 흡착판(224)은 2개의 흡착헤드(223)가 구비되어 1개의 포장용 시트(S)를 흡착한 후 제1 컨베이어(110)의 선단에 설치된 박스 조립용 하우징(112)으로 이동시킨다. 이때, 박스 조립용 하우징(112)은 포장용 시트(S)가 안착되면 포장용 시트(S) 중 상자의 측면을 형성하는 측면 플랩(22,32)이 자연스럽게 접힘 처리되어 상자의 안착공간을 형성한다.

도 6은 본 발명에 따른 분획시트 픽업유닛을 설명하기 위한 측면도이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 분획시트 공급부(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 분획시트 공급부(600)는 포장용 시트(S)에 수용된 제1 피 포장물의 상부에 제2 피 포장물이 안정적으로 적층될 수 있도록 하는 분획시트를 제1 피 포장물의 상부에 안착시키는 것으로, 분획시트 수납함(610) 및 분획시트 픽업유닛(620)으로 구성된다. 이때, 분획시트는 제1 피 포장물의 상부를 커버할 수 있도록 사각 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 분획시트 수납함(610)은 제2 컨베이어(120)를 중심으로 제1 컨베이어(110)의 반대 방향인 제2 컨베이어(120)의 측면에 배치되는 것으로, 분획시트가 적층된 상태로 수납되는 공간을 제공한다. 이러한 분획시트는 포장용 시트(S)로 형성된 랩 어라운드 케이스의 내부에 수용될 수 있도록 포장용 시트(S)의 바닥부(10)와 동일하거나 바닥부(10)보다 작은 크기를 갖도록 형성된다.

상기 분획시트 픽업유닛(620)은 상기 분획시트 수납함(610)의 최상단에 위치한 분획시트를 흡착하여 제2 컨베이어(120)에 의해 이송된 제1 피 포장물의 상부로 이송시키는 것으로, 구동모터와, 상기 구동모터로부터 제공된 동력으로 승강 및 하강하는 승강장치와, 상기 승강장치의 동작에 의해 상하로 이동되는 승강바디, 및 상기 승강바디의 하단부에 구비되어 분획시트를 진공 흡착하는 흡착헤드로 이루어지며, 상기 흡착헤드는 1개 내지 4개가 설치될 수 있다.

이러한 분획시트 픽업유닛(620)은 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 피 포장물 모두에 분획시트를 제공하는 대신, 홀수 번째로 제2 컨베이어(120)를 통과하는 피 포장물 그룹에만 분획시트를 제공한다. 예컨대, 1번째로 제2 컨베이어(120)를 통과하는 제1 피 포장물 그룹의 상부에는 분획시트를 공급하고, 2번째로 제2 컨베이어(120)를 통과하는 제2 피 포장물 그룹의 상부에는 분획시트를 공급하지 않고, 3번째로 제2 컨베이어(120)를 통과하는 제3 피 포장물 그룹의 상부에는 분획시트를 공급한다.

도 7은 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 우측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 평면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 피 포장물 공급부를 설명하기 위한 배면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 피 포장물 공급부(300)를 포함한다.

상기 피 포장물 공급부(300)는 제2 컨베이어(120)를 따라 지정된 위치로 이송된 피 포장물을 제1 컨베이어(110)의 지정된 위치로 이송시키는 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 컨베이어(110)에 의해 피 포장물 이송판(130)의 측면에 도달한 포장용 시트(S)의 상부로 제2 컨베이어(120)에 의해 피 포장물 측면에 도달한 피 포장물을 이송시키는 피 포장물 이송유닛(310)을 포함하여 구성된다.

상기 피 포장물 이송유닛(310)은 제2 컨베이어(120)를 통해 이송된 제1 피 포장물이 상기 피 포장물 이송판(130)의 측면에 도달하면 제1 피 포장물이 포장용 시트(S)에 수용될 수 있도록 제2 컨베이어(120)에 위치한 제1 피 포장물을 피 포장물 이송판(130)을 통해 제1 컨베이어(110)로 이송시킨다. 이때, 피 포장물 이송판(130)의 측면에 위치한 제1 컨베이어(110)에는 포장용 시트(S)가 위치하기 때문에 피 포장물 이송판(130)을 통해 제1 컨베이어(110)로 이송된 제1 피 포장물은 포장물 시트에 수용된다.

구체적으로, 피 포장물 이송유닛(310)은 도 8과 같이 제2 컨베이어(120)와 제1 컨베이어(110)의 상부에 위치하도록 설치되어 좌우 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제3 구동유닛(311)과, 상기 제3 구동유닛(311)에 결합되어 제3 구동유닛(311)의 동작에 따라 피 포장물 이송판(130)을 중심으로 제2 컨베이어(120)와 제1 컨베이어(110) 사이를 왕복으로 이동하는 제3 회동 프레임(312)과, 상기 제3 회동 프레임(312)에 설치되어 상하 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제4 구동유닛(313), 및 상기 제4 구동유닛(313)에 결합되어 피 포장물 이송판(130)에 도달한 제2 컨베이어(120)의 피 포장물 그룹을 좌우 방향으로 가압하는 제3,4 가압판(314,315)을 포함하여 구성된다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 제4 구동유닛(313)은 도 9와 같이 제3 가압판(314)이 움직이도록 동력을 제공하는 제1 공압실린더(313')와, 제4 가압판(315)이 움직이도록 동력을 제공하는 제2 공압실린더(313")로 구성될 수 있다. 그리고 제1 공압실린더(313')와 제3 가압판(314)의 사이에는 제3 가압판(314)의 이동경로를 조절하는 복수개의 링크바(316)가 구비될 수 있다. 또한, 제2 공압실린더(313")와 제4 가압판(315)의 사이에는 제4 가압판(315)의 이동경로를 조절하는 복수개의 링크바(317)가 구비될 수 있다.

이러한 피 포장물 이송유닛(310)은 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 피 포장물 그룹이 피 포장물 이송판(130)에 도달하면 상기 제3 구동유닛(311)이 제3 회동 프레임을 제2 컨베이어(120)의 후단으로 이동시키고, 상기 제4 구동유닛(313)이 피 포장물 그룹을 감싸도록 제3,4 가압판(314,315)을 하강시킨다. 이어서, 제3 구동유닛(311)은 피 포장물 그룹이 제2 컨베이어(120)에서 제1 컨베이어(110)로 이송되도록 제3 회동 프레임(312)을 피 포장물 이송판(130)을 통해 제1 컨베이어(110)로 이동시킨다. 그 다음, 제4 구동유닛(313)은 제3,4 가압판(314,315)이 제1 컨베이어(110)로 이송된 피 포장물 그룹을 벗어나도록 제3,4 가압판(314,315)을 상승시킨다.

다시 말해, 제4 구동유닛(313)은 피 포장물 이송판(130)에 도달한 피 포장물 그룹에 외력을 전달할 수 있도록 피 포장물 그룹의 좌우 방향으로 제3 가압판(314)과 제4 가압판(315)을 이동시키는 역할을 수행한다. 그리고 제3 구동유닛(311)은 제2 컨베이어(120)를 통해 피 포장물 이송판(130)에 도달한 피 포장물 그룹이 피 포장물 이송판(130)을 통해 제1 컨베이어(110)로 이송될 수 있도록 제3 가압판(314)과 제4 가압판(315)을 좌우 방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 피 포장물 공급부(300)는 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 피 포장물 픽업유닛(320)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 피 포장물 픽업유닛(320)은 피 포장물 이송유닛(310)을 통해 포장용 시트(S)에 1단으로 수용된 피 포장물의 상부에 2단으로 또 다른 피 포장물을 적층시키기 위해 구비된 것으로, 상기 제2 컨베이어(120)에 의해 상기 피 포장물 이송판(130)을 지나친 제2 피 포장물을 흡착하여 상기 피 포장물 이송유닛(310)을 통해 포장용 시트(S)에 안착된 제1 피 포장물의 상부로 이송하는 역할을 수행한다.

다시 말해, 상기 피 포장물 픽업유닛(320)은 제2 컨베이어(120)를 통해 이동하는 피 포장물 중 피 포장물 이송판(130)을 지나친 제2 피 포장물을 포장용 시트(S) 내에 안착된 제1 피 포장물의 상부에 적층시킨다.

예를 들면, 상기 피 포장물 픽업유닛(320)은 제2 컨베이어(120)와 제1 컨베이어(110)의 상부에 위치하도록 설치되어 좌우 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제5 구동유닛(321)과, 상기 제5 구동유닛(321)에 결합되어 제5 구동유닛(321)의 동작에 따라 제2 컨베이어(120)와 제1 컨베이어(110) 사이를 왕복으로 이동하는 제5 회동 프레임(322)과, 상기 제5 회동 프레임(322)에 설치되어 상하 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제6 구동유닛(323), 및 상기 제6 구동유닛(323)에 결합되며 피 포장물을 진공 흡착하는 흡착헤드(324)가 구비된 흡착판(325)으로 이루어지며, 상기 흡착헤드는 하나의 그룹을 구성하는 피 포장물의 수량에 대응되도록 구비되어 1회 승강(단공정)에 의해 제2 피 포장물의 적층을 완료하도록 구비되어 있다.

구체적으로, 피 포장물 픽업유닛(320)은 25개의 흡착헤드가 구비되어 25개의 우유용기를 한 번에 흡착한 후 포장용 시트(S) 내에 안착된 제1 피 포장물의 상부로 이동시킴으로써 25개의 우유용기를 단일 상자 내에서 2단으로 포장하는 기능을 제공한다.

필요에 따라, 본 발명에 따른 피 포장물 공급부(300)는 측면플랩 접철유닛(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 측면플랩 접철유닛은 피 포장물 이송판(130)을 통해 수평 방향으로 이송되는 피 포장물이 포장용 시트(S)의 바닥부(10)로 이동된 후, 상자의 측벽을 형성하는 하부 플랩이 포장용 시트(S)의 측면을 폐쇄하도록 피 포장물이 투입된 방향에 위치한 포장용 시트(S)의 하부 플랩, 바람직하게는 제2 플랩(24) 및 제4 플랩(34)을 접철한다.

이러한 측면플랩 접철유닛은 피 포장물 이송판(130)과 마주보는 제1 컨베이어(110)에 설치되며, 구동모터로부터 제공되는 동력에 따라 제1 피 포장물이 수용된 포장용 시트(S)의 제2 플랩 및 제4 플랩을 접철시킨다.

아울러, 본 발명에 따른 피 포장물 공급부(300)는 측면플랩 개방유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 측면플랩 개방유닛은 제1 피 포장물이 피 포장물 이송판(130)을 통해 포장용 시트(S)의 내부로 원활히 이송될 수 있도록 피 포장물이 투입될 방향에 위치한 제2 플랩 및 제4 플랩을 펼쳐주는 것으로, 피 포장물 이송판(130)에 수직으로 설치된 지지봉과, 상기 지지봉의 일단에 결합되어 지지봉이 회전될 수 있도록 구동력을 제공하는 구동모터, 및 상기 지지봉에 길이 방향을 따라 결합되어 지지봉의 회전에 따라 연동되어 하부 플랩, 바람직하게는 제2 플랩 및 제4 플랩을 개방시키는 평판형 회전판을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 상자 포장부를 포함한다.

상기 상자 포장부는 피 포장물 이송유닛(310)을 통해 피 포장물이 안착된 상태로 제1 컨베이어(110)를 따라 이송되는 포장용 시트(S)를 상자 형태로 접철하고 접철된 형태를 고정시키는 것으로, 상부플랩 접철유닛 및 봉함유닛을 포함할 수 있다.

상기 상부플랩 접철유닛은 피 포장물 이송유닛(310)을 통해 피 포장물이 안착된 상태로 상기 제1 컨베이어(110)를 따라 이송되는 포장용 시트(S)를 상자 형태로 접철하는 것으로, 포장용 시트(S)의 천장부(40)가 포장용 시트(S)의 수용된 피 포장물을 덮도록 상기 천장부(40)를 접철하고, 상기 천장부(40)에 이어진 제5 플랩(42)이 제1 플랩(22)과 제3 플랩(32)에 접촉되도록 제5 플랩(42)을 접철하고, 상기 천장부(40)에 이어진 제6 플랩(44)이 제2 플랩(24)과 제4 플랩(34)에 접촉되도록 제6 플랩(44)을 접철한다.

예를 들면, 상부플랩 접철유닛은 제1 컨베이어(110)의 후단 상부에 설치되어 통과하는 포장용 시트(S)의 천장부(40)를 접철시키는 천장부 접기바와, 좌우플랩 접기바, 좌우플랩 접기바를 작동시키는 제1 공압실린더와, 상기 포장용 시트(S)의 제7 플랩(46)을 접철시키는 전방플랩 접기바, 및 상기 전방플랩 접기바를 작동시키는 제2 공압실린더를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 천장부 접기바는 제1 컨베이어(110)를 통해 이동하는 포장용 시트(S)의 천장부(40)가 접촉될 수 있도록 포장용 시트(S)의 이동경로 상에 설치된다. 이때, 천장부 접기바는 피 포장물 공급부(300)를 통과하여 제1 피 포장물 및 제2 피 포장물이 적층된 후 포장용 시트(S)의 천장부(40)를 접철시킨다.

상기 좌우플랩 접기바는 포장용 시트(S)의 이동경로의 수직방향으로 직선운동 하여 정지된 포장용 시트(S)의 제5 플랩(42) 및 제6 플랩(44)을 접철시킨다.

상기 전방플랩 접기바는 포장용 시트(S)의 이동경로의 수직방향으로 직선운동 하여 정지된 포장용 시트(S)의 제7 플랩(46)을 접철시킨다.

상기 봉함유닛은 상자 포장부를 통과하는 상자가 포장될 수 있도록 상면플랩 접철유닛을 통해 접철된 상부 플랩을 하부 플랩에 접합시키는 구성으로, 제1 컨베이어(110)의 후단에 설치된다.

이러한 봉함유닛은 아교분사방식 또는 테이프방식에 의해 포장용 시트(S)를 박스 형태로 봉함한다. 아교분사방식의 봉함유닛은 상면플랩 접철유닛에서 플랩의 접철이 이루어지기 전에 아교분사노즐을 통하여 아교를 상부플랩에 분사한다. 한편, 테이프방식의 봉함유닛은 상부 플랩의 접철이 이루어진 후 테이프를 장착한 레버의 구동에 의하여 테이프가 상부 플랩의 접연선을 테이핑한다.

예를 들면, 봉함유닛은 제1 컨베이어(110)의 후방에 설치된 지지대와, 상기 지지대 내부에 설치되어 아교분사노즐이나 레버를 상하로 이동시키는 높이조절부를 포함하여 구성된다.

상기 높이조절부는 제어부에 연결되며 지지대에 설치된 구동모터와, 지지대에 설치되며 상기 구동모터로부터 제공된 동력에 의해 회전하는 제1 풀리와, 상기 제1 풀리에 이격되도록 지지대에 설치되는 제2 풀리와, 상기 제1 풀리와 제2 풀리에 결합되는 회전벨트, 및 상기 회전벨트에 결합되어 회전벨트의 회전에 따라 상하 방향으로 이동하며 아교분사노즐이 설치되는 연결판을 포함하여 구성된다. 다시 말해, 높이조절부는 제어부의 제어에 따라 구동모터를 동작시켜 연결판을 상하 방향으로 이동시킴으로써, 봉함유닛의 높이를 조절한다.

본 발명에 따른 랩 어라운드 포장시스템은 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 컨베이어부(110,120), 상자 공급부(200), 피 포장물 공급부(300), 상자 포장부, 분획시트 공급부(600)에 의한 일련의 공정을 설정된 조건으로 제어하는 것으로, 이를 위해 컨베이어부와 상자 공급부(200)와 피 포장물 공급부(300)와 상자 포장부 및 분획시트 공급부(600)에 연결된다.

구체적으로, 제어부는 먼저 분획시트 픽업유닛(620)을 제어하여 블랭크 매거진(210)에 수납된 포장용 시트(S) 1장을 흡착한 후 제1 컨베이어(110)의 선단에 설치된 박스 조립용 하우징으로 이동시키며, 제1 컨베이어(110)를 통해 포장용 시트(S)를 피 포장물 이송판(130)까지 이송시킨다. 이때, 포장용 시트(S)는 박스 조립용 하우징에 의해 바닥부(10)를 중심으로 제1 바닥 접힘부(20), 제1 플랩(22), 제2 바닥 접힘부(20), 및 제3 플랩(32)이 접철된다.

그리고 제어부는 정렬된 상태로 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 제1 피 포장물이 분획시트 픽업유닛(620)의 하부에 도착하면, 분획시트 픽업유닛(620)을 제어하여 분획시트 수납함(610)에 수납된 분획시트 1장을 흡착한 후 제1 피 포장물의 상부에 안착시킨다.

그 다음, 제어부는 정렬된 상태로 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 제1 피 포장물이 피 포장물 이송판(130)에 도착하면, 피 포장물 이송유닛(310)을 제어하여 상기 제1 피 포장물을 제1 컨베이어(110)를 통해 피 포장물 이송판(130)에 도달한 포장용 시트(S)로 이송시킨다. 이때, 제1 피 포장물은 상부에 분획시트가 안착되어 있으므로, 슬라이드 방식으로 피 포장물 이송판(130)을 통과한 후 포장용 시트(S)로 이동한다. 이때, 제어부는 피 포장물 이송판(130)에 도달한 피 포장물을 피 포장물 이송판(130) 인근에 설치된 센서를 통해 감지하거나, 설정된 시간으로 감지할 수 있다.

이어서, 제어부는 제1 피 포장물이 수용된 포장용 시트(S)가 제1 컨베이어(110)를 통해 피 포장물 픽업유닛(320)의 하부에 도착하면, 피 포장물 픽업유닛(320)을 제어하여 제2 컨베이어(120)를 통해 이송된 제2 피 포장물을 상부로 들어 올린 후 상기 제1 피 포장물에 안착된 분획시트에 적층시킨다. 이때, 제어부는 제1 피 포장물에 이어서 제2 컨베이어(120)를 통해 이송되는 제2 피 포장물의 상부에 분획시트가 안착되지 않도록 분획시트 공급부(600)의 움직임을 제한한다.

이 후, 제어부는 제1 컨베이어(110)를 동작시켜 제2 피 포장물이 적층된 포장용 시트(S)를 상자 포장부로 이동시켜 포장용 시트(S)의 천장부(40)를 접철시키고, 상자 포장부의 상면플랩 접철유닛을 제어하여 포장용 시트(S)의 제5 플랩(42), 제6 플랩(44), 제7 플랩(46)을 접철시킨다.

계속하여, 제어부는 박스 형태로 포장된 포장용 시트(S)가 봉함유닛에 도달하면 제1 컨베이어(110)를 정지시키고, 봉함유닛을 통해 상부 플랩을 하부 플랩에 접합시킨다.

마지막으로, 제어부는 제1 컨베이어(110)를 구동시켜 밀봉된 포장용 시트(C)를 후 공정으로 이송시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 제1 컨베이어 120 : 제2 컨베이어
130 : 피 포장물 이송판 200 : 상자 공급부
210 : 블랭크 매거진 220 : 시트 픽업유닛
300 : 피 포장물 공급부 310 : 피 포장물 이송유닛
320 : 피 포장물 픽업유닛 500 : 피 포장물 정렬부
510 : 제3 컨베이어 550 : 용기 이송유닛
600 : 분획시트 공급부 610 : 분획시트 수납함
620 : 분획시트 픽업유닛

Claims

포장용 시트로 형성된 랩 어라운드 케이스를 사용하여 피 포장물을 포장하는 랩 어라운드 포장시스템에 있어서,
포장용 시트를 길이방향을 따라 이송시키는 제1 컨베이어와, 제1 컨베이어의 측면에 배치되어 피 포장물을 길이방향을 따라 이송시키는 제2 컨베이어, 및 상기 제1 컨베이어와 제2 컨베이어 사이에 구비되어 제2 컨베이어에 위치한 피 포장물이 제1 컨베이어로 슬라이드 이동할 수 있는 이동통로를 제공하는 피 포장물 이송판을 포함하는 컨베이어부;
포장용 시트가 적층된 상태로 수납된 블랭크 매거진, 및 상기 블랭크 매거진의 최하단에 위치한 포장용 시트를 흡착하여 상기 제1 컨베이어로 이송시키는 시트 픽업유닛을 포함하는 상자 공급부;
상기 제1 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 포장용 시트의 상부로 상기 제2 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판의 측면에 도달한 피 포장물을 피 포장물 이송판을 통해 수평 방향으로 이송시키는 피 포장물 이송유닛, 및 상기 제2 컨베이어에 의해 상기 피 포장물 이송판을 지나친 제2 피 포장물을 흡착하여 상기 피 포장물 이송유닛을 통해 포장용 시트에 안착된 제1 피 포장물의 상부로 이송하는 피 포장물 픽업유닛을 포함하는 피 포장물 공급부; 및
상기 피 포장물 이송유닛을 통해 피 포장물이 안착된 상태로 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 포장용 시트를 상자 형태로 접철하는 상부플랩 접철유닛, 및 상기 상부플랩 접철유닛을 통과하면서 접철된 포장용 시트의 플랩을 접합하는 봉함유닛을 포함하는 상자 포장부를 포함하며,
상기 피 포장물 이송유닛은 제2 컨베이어와 제1 컨베이어의 상부에 위치하도록 설치되어 좌우 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제3 구동유닛과, 상기 제3 구동유닛에 결합되어 제3 구동유닛의 동작에 따라 피 포장물 이송판을 중심으로 제2 컨베이어와 제1 컨베이어 사이를 왕복으로 이동하는 제3 회동 프레임과, 상기 제3 회동 프레임에 설치되어 상하 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제4 구동유닛, 및 상기 제4 구동유닛에 결합되어 피 포장물 이송판에 도달한 제2 컨베이어의 피 포장물을 좌우 방향으로 가압하는 제3,4 가압판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 랩 어라운드 포장시스템.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제2 컨베이어의 측면에 배치되며, 분획시트가 적층된 상태로 수납된 분획시트 수납함, 및 상기 분획시트 수납함의 최상단에 위치한 분획시트를 흡착하여 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 제1 피 포장물의 상부로 이송시키는 분획시트 픽업유닛을 포함하는 분획시트 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랩 어라운드 포장시스템.
제1 항에 있어서, 상기 피 포장물 공급부는
상기 피 포장물 이송판을 통해 피 포장물이 수납된 포장용 시트의 측면플랩을 접철하는 측면플랩 접철유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랩 어라운드 포장시스템.
제1 항에 있어서,
4~6열로 피 포장물을 이송시키는 제3 컨베이어 및 상기 제3 컨베이어의 말단으로 이송된 피 포장물을 제3 컨베이어 말단에 이웃한 상기 제2 컨베이어의 선단으로 이송시키는 용기 이송유닛을 포함하여 구성된 피 포장물 정렬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랩 어라운드 포장시스템.
제5 항에 있어서, 상기 제3 컨베이어는
무한궤도를 갖는 직선형 벨트와, 상기 직선형 벨트를 구동시키는 서보모터와, 피 포장물인 용기를 20 내지 30개입의 단위세트로 묶어 하나의 상자로 포장할 수 있도록 복수 열의 이동경로를 형성하는 가이드판, 및 상기 직선형 벨트에 설치되어 직선형 벨트를 따라 복수 열로 이송된 피 포장물의 이동을 일정간격으로 제한하는 용기이동 차단판을 포함하는 것을 특징으로 하는 랩 어라운드 포장시스템.