KR101939566B1 - 배큠 패킹 장치 - Google Patents

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Abstract

배큠 패킹 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배큠 패킹 장치는, 트레이(Tray)가 일정 수량만큼 소팅되어 형성되는 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 삽입하는 소팅 트레이 삽입유닛; 및 소팅 트레이 삽입유닛에 이웃하게 배치되며, 소팅 트레이가 삽입된 포장 비닐의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐의 입구를 실링하는 포장 비닐 진공 실링유닛을 포함한다.

Description

배큠 패킹 장치{Vacuum Packing Apparatus}
본 발명은, 배큠 패킹 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 넣은 후, 포장 비닐의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐의 입구를 실링하는 일련의 작업이 자동으로 진행될 수 있으며, 이로 인해 단위 시간당 택트 타임(tact time)을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 배큠 패킹 장치에 관한 것이다.
기판(Glass), 예컨대 스마트폰 등에 적용되는 기판은 트레이(Tray)에 수납된 상태로 출시된다.
참고로, 하나의 트레이에는 한 장의 기판이 수납될 수도 있고, 여러 장의 기판이 수납될 수도 있는데, 이는 기판과 트레이의 사이즈, 혹은 제조사의 공정 상황에 따라 달라질 수 있다.
한편, 기판이 수납된 트레이는 일정 수량이 적층된 상태에서 소위, EPP 박스(Box)라고도 불리는 발포성 합성수지로 된 포장 박스에 패킹(Packing)된다.
이처럼 기판이 담긴 트레이를 일정 수량 적층해서 패킹하는 방식은 핸들링해야 하는 제품들이 정형화되어 있지 않은 관계로 그간 수작업으로 진행되어 왔다. 즉 기판이 담긴 트레이를 일정 수량만큼 소팅(Sorting)해서 적층한 다음, 트레이들을 포장 비닐 안에 넣어 포장 비닐의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐의 입구를 밀봉(Sealing)한 후, 이를 포장 박스에 패킹하는 일련의 작업을 종전에는 모두 수작업으로 진행해 왔다.
특히, 일정 수량의 소팅 트레이를 포장 비닐에 넣은 후, 포장 비닐의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐의 입구를 실링하는 일련의 작업이 모두 수작업으로 진행되어 왔다는 점에서 단위 시간당 택트 타임(tact time)이 증가되어 생산성이 저하될 수밖에 없다는 점을 고려해볼 때, 이를 자동화하기 위한 배큠 패킹 장치에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2003-0089181호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 넣은 후, 포장 비닐의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐의 입구를 실링하는 일련의 작업이 자동으로 진행될 수 있으며, 이로 인해 단위 시간당 택트 타임(tact time)을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 배큠 패킹 장치을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 트레이(Tray)가 일정 수량만큼 소팅되어 형성되는 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 삽입하는 소팅 트레이 삽입유닛; 및 상기 소팅 트레이 삽입유닛에 이웃하게 배치되며, 상기 소팅 트레이가 삽입된 상기 포장 비닐의 내부를 진공 형성하면서 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 포장 비닐 진공 실링유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치가 제공될 수 있다.
상기 소팅 트레이 삽입유닛은, 상기 포장 비닐의 입구를 벌리는 비닐 입구 벌림부; 및 상기 비닐 입구 벌림부에 의해 입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압해서 삽입시키는 소팅 트레이 가압 삽입부를 포함할 수 있다.
상기 비닐 입구 벌림부는, 하부 바아와, 상기 하부 바아에 접근 또는 이격되는 상부 바아를 구비하며, 상기 포장 비닐의 입구를 벌리기 위해 상기 포장 비닐의 개구로 삽입되는 다수의 입구 벌림용 바아; 및 상기 다수의 입구 벌림용 바아와 연결되며, 상기 다수의 입구 벌림용 바아가 상기 포장 비닐의 개구로 삽입된 후 상호간 벌어지게 구동시키는 바아 구동부를 포함할 수 있다.
상기 바아 구동부는, 상기 입구 벌림용 바아와 연결되며, 상기 하부 바아와 상기 상부 바아를 함께 이동시키는 바아 이동체; 및 상기 상부 바아에 연결되며, 상기 상부 바아가 상기 하부 바아에 접근 또는 이격되게 구동시키는 상부 바아 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 소팅 트레이 가압 삽입부는, 입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압하는 트레이 가압기구; 및 상기 트레이 가압기구와 연결되며, 상기 트레이 가압기구를 무빙(moving) 구동시키는 가압기구 무버를 포함할 수 있다.
상기 포장 비닐 진공 실링유닛은, 상기 포장 비닐과 접촉되어 상기 포장 비닐을 위치 이동시키는 한편 상기 포장 비닐 내로 삽입되어 상기 포장 비닐 내부를 진공 유지시키는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐; 상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐을 구동시키는 노즐 구동부; 및 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되어 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 비닐 실링부를 포함할 수 있다.
상기 노즐 구동부는, 상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐이 상호간 접근 또는 이격되게 좌우로 이동되게 구동시키는 좌우방향 구동 액추에이터; 및 상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐이 함께 전후로 이동되게 구동시키는 전후방향 구동 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 비닐 실링부는, 일측에서 상기 노즐 구동부가 연결되며, 상하로 배치되는 실링용 컬럼; 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되는 한 쌍의 실링 바아; 및 상기 실링용 컬럼과 상기 실링 바아에 연결되며, 상기 실링 바아를 상기 실링용 컬럼의 길이 방향을 따라 이동시키는 실링 바아 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 비닐 실링부는, 상기 실링용 컬럼에 이동 가능하게 배치되며, 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압된 상태에서 열에 의해 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 실링용 히팅 바아를 더 포함할 수 있다.
상기 소팅 트레이 삽입유닛과 상기 포장 비닐 진공 실링유닛을 지지하는 패킹 장치 베이스; 상기 패킹 장치 베이스의 일측에 마련되며, 상기 포장 비닐이 적재되는 다수의 포장 비닐 적재부; 작업 대상의 포장 비닐이 로딩되는 포장 비닐 로딩 스테이지; 및 상기 포장 비닐 적재부에서 상기 포장 비닐 로딩 스테이지로 상기 포장 비닐을 이송시키는 포장 비닐 이송부를 포함할 수 있다.
상기 포장 비닐 로딩 스테이지에 마련되며, 상기 포장 비닐 로딩 스테이지 상에 로딩되는 포장 비닐을 센터링하는 센터링부를 더 포함할 수 있다.
상기 포장 비닐 로딩 스테이지에 마련되며, 불량 비닐을 상기 포장 비닐 로딩 스테이지의 외측으로 취출시키는 불량 비닐 취출용 무버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 삽입하고 상기 포장 비닐의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 배큠 패킹 장치를 포함하며, 상기 배큠 패킹 장치는, 상기 소팅 트레이를 상기 포장 비닐에 삽입하는 소팅 트레이 삽입유닛; 및 상기 소팅 트레이 삽입부에 이웃하게 배치되며, 상기 소팅 트레이가 삽입된 상기 포장 비닐의 내부를 진공 형성하면서 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 포장 비닐 진공 실링유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트레이 패킹 시스템이 제공될 수 있다.
상기 소팅 트레이 삽입유닛은, 상기 포장 비닐의 입구를 벌리는 비닐 입구 벌림부; 및 상기 비닐 입구 벌림부에 의해 입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압해서 삽입시키는 소팅 트레이 가압 삽입부를 포함할 수 있다.
상기 비닐 입구 벌림부는, 하부 바아와, 상기 하부 바아에 접근 또는 이격되는 상부 바아를 구비하며, 상기 포장 비닐의 입구를 벌리기 위해 상기 포장 비닐의 개구로 삽입되는 다수의 입구 벌림용 바아; 및 상기 다수의 입구 벌림용 바아와 연결되며, 상기 다수의 입구 벌림용 바아가 상기 포장 비닐의 개구로 삽입된 후 상호간 벌어지게 구동시키는 바아 구동부를 포함할 수 있다.
상기 소팅 트레이 가압 삽입부는, 입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압하는 트레이 가압기구; 및 상기 트레이 가압기구와 연결되며, 상기 트레이 가압기구를 무빙(moving) 구동시키는 가압기구 무버를 포함할 수 있다.
상기 포장 비닐 진공 실링유닛은, 상기 포장 비닐과 접촉되어 상기 포장 비닐을 위치 이동시키는 한편 상기 포장 비닐 내로 삽입되어 상기 포장 비닐 내부를 진공 유지시키는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐; 상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐을 구동시키는 노즐 구동부; 및 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되어 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 비닐 실링부를 포함할 수 있다.
상기 비닐 실링부는, 일측에서 상기 노즐 구동부가 연결되며, 상하로 배치되는 실링용 컬럼; 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되는 한 쌍의 실링 바아; 상기 실링용 컬럼과 상기 실링 바아에 연결되며, 상기 실링 바아를 상기 실링용 컬럼의 길이 방향을 따라 이동시키는 실링 바아 액추에이터; 및 상기 실링용 컬럼에 이동 가능하게 배치되며, 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압된 상태에서 열에 의해 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 실링용 히팅 바아를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 넣은 후, 포장 비닐의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐의 입구를 실링하는 일련의 작업이 자동으로 진행될 수 있으며, 이로 인해 단위 시간당 택트 타임(tact time)을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 트레이의 사시도이다.
도 2는 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)가 포장 비닐 내로 삽입되어 실링된 후, 포장 박스에 삽입되어 패킹되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토 트레이 패킹 시스템의 구성도이다.
도 4는 트레이 소팅 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 외관 캐비닛을 제거한 상태의 도면이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 트레이 소팅 적층부의 사시도이다.
도 8은 소팅겸용 적층 유닛의 사시도이다.
도 9는 도 8의 정면도이다.
도 10은 배큠 패킹 장치의 개략적인 구성도이다.
도 11은 소팅 트레이 삽입유닛의 측면도이다.
도 12 내지 도 21은 각각 포장 비닐 진공 실링유닛의 평면도와 측면도들로서 포장 비닐이 진공 실링되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 트레이의 사시도이고, 도 2는 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(Sorting Tray)가 포장 비닐 내로 삽입되어 실링된 후, 포장 박스에 삽입되어 패킹되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
평면디스플레이용 기판(1, Glass), 예컨대 스마트폰 등에 적용되는 기판(1, 혹은 액정)은 다수의 공정을 통해 제작될 수 있으며, 제작된 이후에는 도 1처럼 트레이(2. Tray)에 수납된 상태로 출시될 수 있다. 참고로, 이하에서 설명하는 기판(1)이 반드시 스마트폰용일 필요는 없으나 편의상 스마트폰용인 것으로 설명한다.
하나의 트레이(2)에 한 장의 기판(1)이 수납될 수도 있고, 여러 장의 기판(1)이 수납될 수도 있다. 본 실시예에서는 도 1처럼 다수 장의 기판(1)이 트레이(2) 하나에 수납된 상태를 도시하고 있는데, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
한편, 도 1과 같이 여러 장의 기판(1)이 수납된 트레이(2)를 소위, EPP 박스(Box)라고도 불리는 발포성 합성수지로 된 포장 박스(40, 도 2 참조)에 패킹(Packing)하는 일련의 과정에 대해 도 2를 참조해서 간략하게 설명한다.
우선, 도 1과 같이 여러 장의 기판(1)이 수납된 트레이(2)를 도 2의 (a)처럼 일정 수량만큼 소팅(Sorting)하여 적층한 다음, 하나의 묶음 단위를 만든다. 여기서, 소팅 적층이란 랜덤(Random)의 수량으로 적층되어 공급되는 트레이(2)를 일정 수량만큼 소팅해서 적층하는 것을 의미한다.
편의상 도면에는 트레이(2)를 사각형 형상으로 도시하였으나 트레이(2)들은 서로가 요철 결합되는 구조를 가지기 때문에 도 2의 (a)처럼 다단으로 적층해도 무너지지 않고 세워질 수 있다.
참고로, 공정에서 요구되는 트레이(2)의 적층 개수는 얼마든지 변경이 가능하다. 예컨대, 25장의 트레이(2)가 소팅되어 적층될 수 있다. 이때, 적층된 트레이(2)의 제일 위에는 탑 트레이(11, Top Tray)가 배치되고 제일 아래에는 바텀 트레이(12, Bottom Tray)가 배치된다.
이하에서는 편의상 소팅되어 적층된 다수의 트레이(2)와, 그 위,아래에 배치되는 탑 트레이(11) 및 바텀 트레이(12)를 한 묶음으로 해서 소팅 적층된 것을 이른 바, 소팅 트레이(10, Sorting Tray)라 부르기로 한다. 소팅 트레이(10)는 오토 트레이 패킹 시스템에 적용될 수 있는 트레이 소팅 장치(100)를 통해 만들어질 수 있다.
이러한 소팅 트레이(10)의 포장을 위해 포장 비닐(20)이 사용된다. 즉 도 2의 (b)처럼 소팅 트레이(10)는 포장 비닐(20) 내에 삽입된다.
그리고는 도 2의 (c)처럼 포장 비닐(20)의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링(Sealing)함으로써, 포장 비닐(20)을 이용한 소팅 트레이(10)의 포장이 완료된다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 2의 (c)처럼 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 안에 실링되어 패킹된 상태를 트레이 포장 꾸러미(30)라 부르기로 한다.
이러한 트레이 포장 꾸러미(30) 즉 도 2의 (b)와 도 2의 (c)의 과정은 아래에서 자세히 설명할 본 실시예에 따른 배큠 패킹 장치(200)를 통해 진행될 수 있다.
트레이 포장 꾸러미(30)는 도 2의 (d)처럼 포장 박스(40)에 삽입되면서 패킹될 수 있다. 도면에는 포장 박스(40) 하나에 두 세트의 트레이 포장 꾸러미(30)가 수납되었으나 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
참고로, 도 1의 (a) 내지 (d)를 통한 트레이(2) 패킹 설명은 극히 일부만을 발췌해서 설명한 것으로서, 예컨대 도 2의 (d) 과정이 진행되기 전에 트레이 포장 꾸러미(30)에 라벨이 부착되고, 밴딩되는 등의 추가의 여러 공정이 진행될 수 있다. 이러한 공정들에 대해서는 아래의 오토 트레이 패킹 시스템에 대한 설명 시 진행하도록 한다.
이상 설명한 것처럼 기판(1)이 담긴 트레이(2)를 일정 수량만큼 소팅 적층하여 소팅 트레이(10)를 만든 후, 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20) 내에 넣어 포장 비닐(20)의 내부를 진공(Vacuum) 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링(Sealing)하여 트레이 포장 꾸러미(30)를 만들고, 트레이 포장 꾸러미(30)를 포장 박스(40)에 넣어 패킹하는 일련의 작업을 자동을 진행하기 위해 도 3과 같은 구조의 오토 트레이 패킹 시스템이 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토 트레이 패킹 시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 오토 트레이 패킹 시스템은 도 2의 (a)처럼 소팅 트레이(10)를 만드는 트레이 소팅 장치(100)와, 도 2의 (b) 및 (c)처럼 트레이 포장 꾸러미(30)를 만드는 배큠 패킹 장치(200)와, 트레이 포장 꾸러미(30)에 라벨을 부착한 후, 트레이 포장 꾸러미(30)를 밴딩하는 라벨 및 밴딩 장치(300)와, 여러 개가 겹쳐서 유입되는 다수의 빈 포장 박스(40)를 분리하고 개별적인 각 포장 박스(40) 내에 트레이 포장 꾸러미(30)를 삽입하는 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치(400)와, 다수의 빈 포장 박스(40)를 공정으로 공급하는 빈 포장 박스 공급부(500)와, 도 2의 (d)처럼 트레이 포장 꾸러미(30)가 삽입된 포장 박스(40)를 취출시키는 포장 박스 취출부(600)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우에는 빈 포장 박스 공급부(500)와 포장 박스 취출부(600)를 기준으로 해서 소팅 장치(100), 배큠 패킹 장치(200), 라벨 및 밴딩 장치(300), 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치(400) 등의 장치들이 듀얼(dual)로 적용되고 있다.
본 실시예처럼 트레이 소팅 장치(100), 배큠 패킹 장치(200), 라벨 및 밴딩 장치(300), 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치(400) 등의 장치들이 듀얼(dual)로 적용되면 풋 프린트(foot print)를 감소시키면서도 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 하지만, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 즉 트레이 소팅 장치(100), 배큠 패킹 장치(200), 라벨 및 밴딩 장치(300), 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치(400) 등의 장치들은 빈 포장 박스 공급부(500) 및 포장 박스 취출부(600)와 더불어 인라인(in-line)을 이룰 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
편의상 트레이 소팅 장치(100)에 대해 도 4 내지 도 9를 참조하여 먼저 알아보도록 한다.
도 4는 트레이 소팅 장치의 사시도이고, 도 5는 도 4에서 외관 캐비닛을 제거한 상태의 도면이며, 도 6은 도 5의 정면도이고, 도 7은 트레이 소팅 적층부의 사시도이며, 도 8은 소팅겸용 적층 유닛의 사시도이고, 도 9는 도 8의 정면도이다.
이들 도면을 참조하면, 트레이 소팅 장치(100)는 랜덤(Random)의 수량으로 적층되어 공급되는 트레이(2)를 일정 수량만큼 소팅해서 적층하는 작업이 자동으로 진행될 수 있도록 한 것으로서, 트레이(2)가 공급되는 트레이 공급부(120)와, 소팅 트레이(10)가 배출되는 소팅 트레이 배출부(130)와, 트레이 공급부(120)에서 공급되는 트레이(2)들을 공정에서 요구되는 개수만큼 소팅(Sorting)해서 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a, 도 5 참조)에 적층시키는 트레이 소팅 적층부(140)를 포함할 수 있다. 이 외에도 트레이 소팅 장치(100)는 소팅 장치 베이스(110)와, 외관 캐비닛(112)을 더 포함한다.
소팅 장치 베이스(110)에 대해 먼저 알아보면, 소팅 장치 베이스(110)는 트레이 공급부(120), 소팅 트레이 배출부(130) 및 트레이 소팅 적층부(140)를 비롯하여 트레이 소팅 장치(100)를 이루는 각종 구성들을 지지한다. 안정적인 지지를 위해 소팅 장치 베이스(110)는 금속 프레임으로 제작되며, 다수의 서포팅 브리지(111a)에 의해 지지된다. 서포팅 브리지(111a)의 주변에는 휠(111b)과 스토퍼(111c)가 마련된다.
외관 캐비닛(112)은 소팅 장치 베이스(110)와 함께 트레이 공급부(120), 소팅 트레이 배출부(130) 및 트레이 소팅 적층부(140)의 외관을 형성한다. 외관 캐비닛(112)은 도 4에 도시된 바와 같이, 박스 형상으로 제작될 수 있다.
외관 캐비닛(112)의 일측에는 트레이 출입부(112a)가 형성된다. 트레이 출입부(112a)를 통해 트레이(2)가 랜덤(Random)의 수량으로 트레이 공급부(120)로 공급될 수 있다.
외관 캐비닛(112)의 상부에는 다수의 팬 모듈(112b)이 마련된다. 그리고 외관 캐비닛(112)의 측부에는 다수의 도어(112c)가 갖춰진다. 도어(112c)들은 오픈 가능하게 마련된다.
트레이 공급부(120)는 소팅 장치 베이스(110)의 상부에 배치된다. 트레이 공급부(120)는 트레이를 공급하기 위해 컨베이어로 적용될 수 있다. 본 실시예에서 트레이 공급부(120)는 소팅 장치 베이스(110) 상에 병렬적으로 다수 개 마련된다. 따라서 트레이(2)의 공급량이 부족해지는 현상을 예방할 수 있다. 이때. 트레이 공급부(120)로 공급되는 트레이(2)는 랜덤(Random)의 수량으로 적층되어 공급된다.
트레이 공급부(120)의 양측에는 매뉴얼 공급부(114)가 마련된다. 트레이 공급부(120)를 통해 트레이(2)가 자동으로, 예컨대 로봇이나 이재기로 자동 공급되어야 하는데, 만약 이상 원인으로 트레이(2)가 공급되지 않을 때, 매뉴얼 공급부(114)를 통해 트레이(2)를 수동으로 공급할 수 있다. 따라서 작업이 중단되는 현상을 예방할 수 있다.
트레이 배출부(130, 도 5 참조)는 트레이 공급부(120)에 이웃하게 배치되며, 트레이(2)가 일정 수량만큼 소팅(Sorting) 적층되어 형성되는 소팅 트레이(10, 도 2의 (a) 참조)가 배출되는 장소를 이룬다. 소팅 트레이 배출부(130) 역시, 컨베이어로 적용될 수 있다.
한편, 트레이 소팅 적층부(140)는 트레이 공급부(120)에서 공급되는 트레이(2)들을 공정에서 요구되는 개수만큼 소팅해서 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a)에 적층시키는 역할을 한다.
즉 후공정에서 소팅 트레이(10)가 패킹되려면 소팅 트레이(10)의 적층 개수는 늘 일정해야 한다. 하지만, 트레이 공급부(120)로 공급되는 트레이(2)는 랜덤(Random)의 수량으로 적층되어 공급되기 때문에 트레이 소팅 적층부(140)가 트레이 공급부(120)로 공급되는 트레이(2)를 공정에서 요구되는 개수만큼 소팅해서 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a)에 적층시키는 것이다.
이러한 트레이 소팅 적층부(140)는 도 7 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 소팅용 무빙 프레임(151)과, 소팅용 무빙 프레임(151)에 이동 가능하게 연결되며, 트레이 공급부(120) 상의 트레이(2)들을 소팅하고 파지한 후, 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a)에 적층시키는 소팅겸용 적층 유닛(160)을 포함할 수 있다.
소팅용 무빙 프레임(151)은 다수의 트레이 공급부(120)를 비롯하여 그 양측의 매뉴얼 공급부(114)에 모두 배치될 수 있을 정도의 구조물로 마련된다. 이러한 소팅용 무빙 프레임(151)에는 X축 구동모듈(152)과 Z축 구동모듈(153)이 결합된다.
X축 구동모듈(152)은 소팅용 무빙 프레임(151)에 마련되며, 소팅용 무빙 프레임(151)의 길이 방향인 X축 방향(도 7 참조)으로 소팅겸용 적층 유닛(160)을 구동시키는 역할을 한다.
그리고 Z축 구동모듈(153)은 그 일측은 X축 구동모듈(152)에 연결되고 타측은 소팅겸용 적층 유닛(160)과 연결되며, 상하 방향인 Z축 방향(도 7 참조)으로 소팅겸용 적층 유닛(160)을 구동시키는 역할을 한다.
X축 구동모듈(152)과 Z축 구동모듈(153)에 의해 소팅겸용 적층 유닛(160)이 X축 방향과 Z축 방향으로 이동될 수 있기 때문에 소팅겸용 적층 유닛(160)이 트레이 공급부(120)로 공급되는 랜덤 수량의 트레이(2)를 공정에서 요구되는 개수만큼 소팅해서 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a)에 적층시킬 수 있다. X축 구동모듈(152)과 Z축 구동모듈(153)은 리니어 모터로 적용될 수 있다.
물론, 소팅겸용 적층 유닛(160)에는 후술하는 것처럼 적층되는 트레이(2)의 개수를 카운팅하여 소팅하는 한편 적층되는 트레이(2)들의 기울어짐을 최종적으로 감지한 후, 양호한 경우에 소팅 트레이(10)가 배출되게 한다.
소팅겸용 적층 유닛(160)에 대해 자세히 살펴본다. 소팅겸용 적층 유닛(160)은 Z축 구동모듈(153)에 결합되는 모듈 결합부(161)와, 모듈 결합부(161)의 단부 양측에서 Z축 방향으로 형성되고 상호간 대칭되게 배치되는 한 쌍의 유닛 아암(163)과, 유닛 아암(163)의 단부에 각각 형성되며, 트레이(2)를 적층하는 다수의 적층용 포크(165)를 포함할 수 있다.
모듈 결합부(161)가 Z축 구동모듈(153)에 결합되기 때문에 Z축 구동모듈(153)에 결합되기 때문에 Z축 구동모듈(153)이 동작될 경우, 소팅겸용 적층 유닛(160)이 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
유닛 아암(163)은 상호간 대칭되게 한 쌍으로 적용된다. 따라서 한 쌍의 유닛 아암(163)을 비롯하여 유닛 아암(163)들에 적용되는 구성들은 모두 동일하다. 한 쌍의 유닛 아암(163)이 적용되기 위해 모듈 결합부(161)의 단부에는 한 쌍의 유닛 아암(163)을 지지하는 아암 지지대(162)가 마련된다.
다수의 적층용 포크(165)는 유닛 아암(163)의 단부에서 유닛 아암(163)에 교차되게 형성된다. 따라서 적층 배치된 트레이(2)들 사이로 삽입되어 원하는 수량만큼의 트레이(2)를 파지하기에 수월하다. 특히, 적층용 포크(165)의 단부에는 단차부(165a)가 형성되기 때문에 트레이(2)들 사이로 삽입되어 원하는 수량만큼의 트레이(2)를 파지하기에 수월하다.
소팅겸용 적층 유닛(160)에는 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)가 마련된다. 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)는 적층용 포크(165)들 사이에 배치되되 Z축 방향을 따라 개별적으로 승하강 구동 가능하게 마련된다.
개별 구동식 승하강 슬라이더(170)의 구동을 위해 승하강 구동모듈(172)이 마련된다. 리니어 모터로 적용될 수 있는 승하강 구동모듈(172)은 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)와 유닛 아암(163)에 결합되며, 유닛 아암(163)에 대하여 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)를 승하강 구동시키는 역할을 한다.
한편, 소팅겸용 적층 유닛(160)이 트레이 공급부(120)로 공급되는 랜덤 수량의 트레이(2)를 공정에서 요구되는 개수만큼 소팅해서 소팅 트레이 배출부(130)의 배출위치(130a)에 적층시키기 위해, 소팅겸용 적층 유닛(160)에는 트레이 유무 감지부(181)와 트레이 기울어지 감지부(182)가 갖춰진다.
트레이 유무 감지부(181)는 적층되는 트레이(2)들의 유무를 감지하는 역할을 한다. 본 실시예에서 트레이 유무 감지부(181)는 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)의 단부에 마련되며, 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)와 함께 승하강 동작되는 포토 센서로 적용된다. 즉 트레이 유무 감지부(181)는 한 쌍의 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)에 각각 마련되는 포토 센서일 수 있는데, 하나는 발광, 다른 하나는 수광 기능을 담당할 수 있다. 이에, 개별 구동식 승하강 슬라이더(170)가 위로 상승할 때 트레이 유무 감지부(181)가 해당 층에 트레이(2)가 있는지의 여부를 감지함으로써 최종적으로 트레이(2)의 적층 수량을 카운팅, 즉 소팅할 수 있다.
이와 같은 트레이 유무 감지부(181)의 작용으로 트레이(2)의 적층 수량을 카운팅, 즉 소팅했다 하더라도 적층된 트레이(2)가 기울어지면 곤란하다. 트레이(2)가 바로 세워져 적층되지 않고 기울어지면 후공정으로 이송될 때 쓰러질 수 있고, 또한 올바른 패킹작업이 진행될 수 없다는 점에서 트레이(2)가 기울어져 있는지의 여부를 감지할 필요가 있다. 이는 트레이 기울어지 감지부(182)가 담당한다.
트레이 기울어지 감지부(182)는 유닛 아암(163)의 일측에 결합되며, 적층되는 트레이(2)의 기울어짐을 감지하는 역할을 한다. 감지 결과 제대로 적층된 것이라면 소팅 트레이 배출부(130)를 통해 후공정으로 배출된다. 하지만, 기울어진 경우라면 다시 적층과정이 진행될 수 있다.
한편, 이하에서는 본 실시예에 따른 배큠 패킹 장치(200)의 세부 구조와 기능, 그리고 작용에 대해 도 10 내지 도 21을 참조하여 알아보도록 한다.
도 10은 배큠 패킹 장치의 개략적인 구성도이고, 도 11은 소팅 트레이 삽입유닛의 측면도이며, 도 12 내지 도 21은 각각 포장 비닐 진공 실링유닛의 평면도와 측면도들로서 포장 비닐이 진공 실링되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
이들 도면을 참조하면, 배큠 패킹 장치(200)는 앞서 기술한 것처럼 도 2의 (c)처럼 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 안에 실링되어 패킹된 상태, 즉 트레이 포장 꾸러미(30)를 만드는 역할을 한다.
다시 말해, 배큠 패킹 장치(200)는 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20)에 넣은 후, 포장 비닐(20)의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링하여 트레이 포장 꾸러미(30)를 만드는 일련의 작업이 자동으로 진행될 수 있도록 하는 역할을 한다.
참고로, 소팅 트레이(10)의 경우, 전술한 트레이 소팅 장치(100)를 통해 자동으로 만들어진 것으로 사용할 수 있다.
하지만, 배큠 패킹 장치(200)가 단독으로 사용되는 경우이거나 트레이 소팅 장치(100)가 없는 오토 트레이 패킹 시스템이 적용되는 경우라면 도 1의 (a)와 같은 형태의 소팅 트레이(10)는 수동으로 만들어질 수도 있다.
이러한 배큠 패킹 장치(200)는 도 10 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20)에 삽입하는 소팅 트레이 삽입유닛(210)과, 소팅 트레이 삽입유닛(210)에 이웃하게 배치되며, 소팅 트레이(10)가 삽입된 포장 비닐(20)의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링하는 포장 비닐 진공 실링유닛(250)을 포함할 수 있다.
소팅 트레이 삽입유닛(210)과 포장 비닐 진공 실링유닛(250)은 도 10에 개략적으로 도시된 바와 같이, 패킹 장치 베이스(281) 상에 마련될 수 있다. 도 10을 통해 배큠 패킹 장치(200)의 일반적인 구조를 먼저 설명한다.
패킹 장치 베이스(281)는 배큠 패킹 장치(200)의 베이스 골격을 이룬다. 소팅 트레이 삽입유닛(210)과 포장 비닐 진공 실링유닛(250)이 패킹 장치 베이스(281) 상에 지지될 수 있음은 물론 소팅 트레이 삽입유닛(210)과 포장 비닐 진공 실링유닛(250)과 연계하여 동작되는 장치들이 패킹 장치 베이스(281) 상에 위치별로 탑재될 수 있다.
패킹 장치 베이스(281)의 일측에는 포장 비닐 적재부(282)가 마련된다. 포장 비닐 적재부(282)에 다수 장의 포장 비닐(20)이 적재되어 대기할 수 있다. 본 실시예의 경우, 포장 비닐 적재부(282)가 다수 개, 예컨대 3개로 마련된다.
본 실시예처럼 다수 개의 포장 비닐 적재부(282)가 적용되면 어느 한 포장 비닐 적재부(282) 상에 적재된 포장 비닐(20)이 전부 소진되더라도 이웃된 포장 비닐 적재부(282) 상의 포장 비닐(20)을 사용하면 되기 때문에 패킹 작업이 중단되지 않고 연속적으로 진행될 수 있다.
이처럼 포장 비닐 적재부(282)는 다수 개로 적용되는 것이 바람직하지만 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 즉 포장 비닐 적재부(282)는 1개만 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다. 참고로, 포장 비닐 적재부(282)에 포장 비닐(20)을 채울 때는 수작업으로 진행할 수 있다.
포장 비닐 적재부(282)의 주변에는 포장 비닐 로딩 스테이지(283)가 마련된다. 포장 비닐 로딩 스테이지(283)는 포장 비닐 적재부(282)로부터 작업 대상의 포장 비닐(20) 1개가 로딩되는 장소를 이룬다. 작업 대상의 포장 비닐(20) 1개가 포장 비닐 로딩 스테이지(283) 상에 로딩되기 위하여 포장 비닐 이송부(284)가 마련된다.
포장 비닐 이송부(284)는 포장 비닐 적재부(282)에서 포장 비닐 로딩 스테이지(283)로 포장 비닐(20)을 이송시키는 역할을 한다. 도 10에 개략적으로만 도시했으나 포장 비닐 이송부(284)는 포장 비닐 적재부(282)들과 포장 비닐 로딩 스테이지(283)에 길게 걸쳐 마련되는 메인 갠트리(284a)와, 메인 갠트리(284a)에 연결되어 메인 갠트리(284a)의 길이 방향을 따라 이송되는 이송체(284b)와, 이송체(284b)에 연결되되 흡착 방식으로 포장 비닐(20)을 흡착하는 흡착부(284c)를 포함할 수 있다. 흡착부(284c)에는 다수의 흡착용 빨판(미도시)이 마련될 수 있는데, 이러한 흡착용 빨판은 가능한 한 여러 개가 적용되는 것이 바람직하며, 그래야 포장 비닐(20)이 처지지 않고 안정적으로 이송될 수 있다.
포장 비닐 로딩 스테이지(283)에는 센터링부(285)가 마련된다. 센터링부(285)는 포장 비닐 로딩 스테이지(283)의 사이드 영역에서 중심으로 이동 가능하게 벽체 형상으로 마련된다. 이와 같은 센터링부(285)의 이동에 의해 포장 비닐 로딩 스테이지(283) 상에 로딩되는 포장 비닐(20)을 센터링할 수 있다. 따라서 이후에 진행되는 작업, 즉 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20)에 삽입하는 작업이 정확하게 진행될 수 있다.
한편, 포장 비닐 적재부(282)에 적재되는 포장 비닐(20)은 입구가 개방된 통상의 비닐로서, 일부는 불량 비닐일 수 있는데, 이러한 불량 비닐을 공정에서 취출시키기 위해 불량 비닐 취출용 무버(286)가 마련된다.
불량 비닐 취출용 무버(286)는 포장 비닐 로딩 스테이지(283)에 마련되며, 불량 비닐을 포장 비닐 로딩 스테이지(283)의 외측으로 취출시키는 역할을 한다. 불량 비닐 취출용 무버(286)의 동작을 위해 포장 비닐 로딩 스테이지(283) 상에는 무버 이동 슬롯(287)이 마련된다. 따라서 불량 비닐 취출용 무버(286)는 무버 이동 슬롯(287)의 궤적을 따라 이동하면서 불량 비닐을 포장 비닐 로딩 스테이지(283) 밖으로 취출시킬 수 있다. 취출되는 불량 비닐은 포장 비닐 이송부(284)의 하부에 배치되는 수거함(미도시)에 수거될 수 있다.
포장 비닐 로딩 스테이지(283)의 반대편 일측에는 소팅 트레이 삽입유닛(210)이 마련된다. 소팅 트레이 삽입유닛(210)은 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20)에 삽입하는 작업을 진행한다.
이러한 소팅 트레이 삽입유닛(210)은 도 11에 도시된 바와 같이, 비닐 입구 벌림부(220)와, 소팅 트레이 가압 삽입부(240)를 포함할 수 있다. 비닐 입구 벌림부(220)가 포장 비닐(20)의 입구를 벌린 상태에서 소팅 트레이 가압 삽입부(240)가 소팅 트레이(10)를 밀어 가압함으로써 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 내에 삽입될 수 있다.
비닐 입구 벌림부(220)는 포장 비닐(20)의 입구를 벌리는 역할을 한다. 도 11의 경우, 포장 비닐(20)의 입구가 벌어진 상태를 나타내고 있다.
비닐 입구 벌림부(220)는 다수의 입구 벌림용 바아(223)와, 다수의 입구 벌림용 바아(223)와 연결되며, 다수의 입구 벌림용 바아(223)가 포장 비닐(20)의 개구로 삽입된 후, 상호간 벌어지게 구동시키는 바아 구동부(230)를 포함할 수 있다. 입구 벌림용 바아(223)는 하부 바아(221)와, 하부 바아(221)에 접근 또는 이격되는 상부 바아(222)를 포함한다.
바아 구동부(230)는 입구 벌림용 바아(223)와 연결되며, 하부 바아(221)와 상부 바아(222)를 함께 이동시키는 바아 이동체(231)와, 상부 바아(222)에 연결되며, 상부 바아(222)가 하부 바아(221)에 접근 또는 이격되게 구동시키는 상부 바아 액추에이터(232)를 포함한다. 바아 이동체(231)는 리니어 모터나 볼 스크루로 적용될 수 있고, 상부 바아 액추에이터(232)는 실린더로 적용될 수 있다.
이에, 바아 이동체(231)에 의해 하부 바아(221)와 상부 바아(222)가 함께 이동되어 포장 비닐(20)의 입구에 삽입된 후, 상부 바아 액추에이터(232)가 상부 바아(222)를 들어 올림으로써 포장 비닐(20)의 입구가 벌어질 수 있다.
소팅 트레이 가압 삽입부(240)는 비닐 입구 벌림부(220)의 작용으로 입구가 벌어진 포장 비닐(20) 내로 소팅 트레이(10)를 가압해서 삽입시키는 역할을 한다.
이러한 소팅 트레이 가압 삽입부(240)는 입구가 벌어진 포장 비닐(20) 내로 소팅 트레이(10)를 가압하는 트레이 가압기구(241)와, 트레이 가압기구(241)와 연결되며, 트레이 가압기구(241)를 무빙(moving) 구동시키는 가압기구 무버(242)를 포함할 수 있다. 가압기구 무버(242) 역시, 바아 이동체(231)와 마찬가지로 리니어 모터나 볼 스크루로 적용될 수 있으나 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
이상 설명한 것처럼 비닐 입구 벌림부(220)가 포장 비닐(20)의 입구를 벌린 상태에서 소팅 트레이 가압 삽입부(240)가 소팅 트레이(10)를 밀어 가압함으로써 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 내에 삽입될 수 있는데(도 2의 (b) 참조), 이후에는 도 2의 (c)처럼 포장 비닐(20)의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링해야 한다. 그래야 소팅 트레이(10)가 진공으로 포장된 트레이 포장 꾸러미(30)를 얻을 수 있다. 이를 위해, 포장 비닐 진공 실링유닛(250)이 마련된다.
포장 비닐 진공 실링유닛(250)은 도 12 내지 도 21에 그 동작이 자세히 도시된 바와 같이, 소팅 트레이 삽입유닛(210)에 이웃하게 배치되며, 소팅 트레이(10)가 삽입된 포장 비닐(20)의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링하는 역할을 한다. 이러한 포장 비닐 진공 실링유닛(250)은 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)과, 노즐 구동부(260)와, 비닐 실링부(270)를 포함할 수 있다.
비닐 이동겸용 진공 노즐(251)은 내부가 빈 파이프(pipe) 타입의 노즐로서 한 쌍으로 마련된다. 이러한 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)은 포장 비닐(20)과 접촉되어 포장 비닐(20)을 위치 이동시키는 한편 포장 비닐(20) 내로 삽입되어 포장 비닐(20) 내부를 진공 유지시키는 역할을 한다.
노즐 구동부(260)는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)을 구동시키는 역할을 한다. 이러한 노즐 구동부(260)는 좌우방향 구동 액추에이터(미도시)와, 전후방향 구동 액추에이터(262)를 포함할 수 있다.
좌우방향 구동 액추에이터는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 상호간 접근 또는 이격되게 좌우로 이동되게 구동시키는 역할을 한다. 좌우방향 구동 액추에이터는 실링용 컬럼(171)에 가려 보이지 않아 미도시 처리했는데, 이러한 좌우방향 구동 액추에이터는 예컨대 실린더로 적용될 수 있다. 도 13에서 도 14는 좌우방향 구동 액추에이터의 작용으로 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 상호 이격되게 좌우로 벌어진 경우에 해당한다.
전후방향 구동 액추에이터(262)는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 함께 전후로 이동되게 구동시키는 역할을 한다. 전후방향 구동 액추에이터(262)는 리니어 모터나 볼 스크루로 적용될 수 있다. 도 14에서 도 15는 전후방향 구동 액추에이터(262)에 의해 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 후진된 경우에 해당된다. 이때, 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 포장 비닐(20)의 입구 양 사이드를 가압한 상태에서 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)을 후진시키게 됨으로써, 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)과 포장 비닐(20)이 함께 후진될 수 있다. 이처럼 포장 비닐(20)을 후진시킴으로써, 포장 비닐(20)의 입구 실링부위를 확보할 수 있다.
비닐 실링부(270)는 포장 비닐(20)의 입구에 접촉 가압되어 포장 비닐(20)의 입구를 실링하는 역할을 한다.
이러한 비닐 실링부(270)는 일측에서 노즐 구동부(260)가 연결되며, 상하로 배치되는 실링용 컬럼(171)과, 포장 비닐(20)의 입구에 접촉 가압되는 한 쌍의 실링 바아(172)와, 실링용 컬럼(171)과 실링 바아(172)에 연결되며, 실링 바아(172)를 실링용 컬럼(171)의 길이 방향을 따라 이동시키는 실링 바아 액추에이터(273)와, 실링용 컬럼(171)에 이동 가능하게 배치되며, 포장 비닐(20)의 입구에 접촉 가압된 상태에서 열에 의해 포장 비닐(20)의 입구를 실링하는 실링용 히팅 바아(274)를 포함할 수 있다.
실링용 컬럼(171)은 포장 비닐(20)이 지지되는 지지대(275)의 일측에서 상하 방향을 따라 배치된다. 이러한 실링용 컬럼(171)에 실링 바아(172)와 실링용 히팅 바아(274)가 연결되고 실링용 컬럼(171)의 길이 방향을 따라 상하로 이동된다.
한 쌍의 실링 바아(172)는 상호간 접근 또는 이격되는 동작을 갖는다. 한 쌍의 실링 바아(172)는 상호간 접근될 때, 포장 비닐(20)의 벌어진 입구를 닫는 역할을 한다. 물론, 한 쌍의 실링 바아(172)가 상호간 접근되었다 하더라고 포장 비닐(20)의 입구가 실링된 것은 아니다. 실링 작업은 실링용 히팅 바아(274)의 열에 의해 진행될 수 있다.
실링용 히팅 바아(274)는 포장 비닐(20)의 입구에 접촉 가압된 상태에서 열에 의해 포장 비닐(20)의 입구를 실링하는 역할을 한다. 실링용 히팅 바아(274)는 포장 비닐(20)의 입구가 하부 지지대(274a, 도 18 참조)에 의해 지지된 상태에서 하강되어 포장 비닐(20)의 입구에 접촉 가압된 후, 발열됨으로써 포장 비닐(20)의 입구를 실링할 수 있다.
이하, 포장 비닐(20)의 입구가 실링용 히팅 바아(274)에 의해 실링되는 과정을 간략하게 알아본다.
우선, 도 12처럼 실링 대상의 포장 비닐(20)이 컨베이어(C)를 통해 실링 작업위치로 이송된다. 실링 작업위치에는 정위치 센서(S)가 마련된다. 정위치 센서(S)는 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 내에 삽입된 상태의 제품이 정위치에 배치되었는지의 여부를 센싱한 후, 정위치에 놓이면 컨베이어(C)의 동작이 정지되게 신호를 전송한다.
소팅 트레이(10)가 내장된 포장 비닐(20)이 정위치에 놓이면 도 13처럼 전후방향 구동 액추에이터(262)에 의해 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 전진되어 포장 비닐(20) 내에 삽입된다. 그리고는 도 14처럼 좌우방향 구동 액추에이터에 의해 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 포장 비닐(20)의 양 사이드로 벌어지면서 입구를 벌린다.
다음, 도 15처럼 전후방향 구동 액추에이터(262)에 의해 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 후진된다. 이때, 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 포장 비닐(20)의 입구 양 사이드를 가압하고 있기 때문에 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)을 후진되는 과정에서 포장 비닐(20) 역시, 함께 후진될 수 있다. 이처럼 포장 비닐(20)을 후진시킴으로써, 포장 비닐(20)의 입구 실링부위를 확보할 수 있다.
다음, 도 16처럼 한 쌍의 실링 바아(272)가 포장 비닐(20)의 입구를 잡은 상태에서 도 17처럼 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)을 통해 석션(suction) 과정이 진행된다. 따라서 포장 비닐(20)의 내부가 진공 유지된다.
포장 비닐(20)의 내부가 진공으로 형성되고 나면 도 18처럼 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 후진되어 포장 비닐(20)에서 빠지고 이어 실링용 히팅 바아(274)가 하강되어 포장 비닐(20)의 입구를 열에 의해 실링한다. 실링 과정이 완료되면 도 19처럼 실링용 히팅 바아(274)와 실링 바아(272)가 원위치로 복귀됨으로써 도 2의 (c)처럼 소팅 트레이(10)가 포장 비닐(20) 안에 실링되어 패킹된 상태인 트레이 포장 꾸러미(30)를 제작할 수 있다.
트레이 포장 꾸러미(30)의 제작이 완료되면 도 20처럼 벌어진 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 다시 좁혀진 후, 도 21처럼 전후방향 구동 액추에이터(262)에 의해 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐(251)이 전진되면서 트레이 포장 꾸러미(30)를 가압함으로써 트레이 포장 꾸러미(30)는 컨베이어(C)의 제위치로 이동될 수 있으며, 이후, 컨베이어(C)의 동작에 의해 트레이 포장 꾸러미(30)가 후공정으로 이송될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 오토 트레이 패킹 시스템의 작용을 간략하게 설명한다.
우선, 도 4 내지 도 9에 도시된 트레이 소팅 장치(100)에 의해 도 2의 (a)처럼 소팅 트레이(10)가 제작된다.
그런 다음, 소팅 트레이(10)는 본 실시예에 따른 배큠 패킹 장치(200)를 거치면서 도 2의 (b) 및 (c)처럼 트레이 포장 꾸러미(30)로 만들어진다.
트레이 포장 꾸러미(30)로 만들어진 이후에는 라벨 및 밴딩 장치(300)를 거치면서 트레이 포장 꾸러미(30)에 라벨이 부착되는 한편 트레이 포장 꾸러미(30)가 견고하게 밴딩된다.
다음, 라벨이 부착되고 밴딩이 완료된 트레이 포장 꾸러미(30)는 빈 포장 박스 공급부(500)를 통해 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치(400)로 공급된 포장 박스(40) 내에 포장된다. 이후, 포장 박스(40)에 박스 라벨이 부착된 후, 포장 박스 취출부(600)를 통해 취출될 수 있다. 이러한 동작은 연속적으로 반복된다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예의 배큠 패킹 장치(200) 및 그를 구비하는 오토 트레이 패킹 시스템에 따르면, 일정 수량으로 소팅된 소팅 트레이(10)를 포장 비닐(20)에 넣은 후, 포장 비닐(20)의 내부를 진공 형성하면서 포장 비닐(20)의 입구를 실링하여 트레이 포장 꾸러미(30)를 만드는 일련의 작업이 자동으로 진행될 수 있으며, 이로 인해 단위 시간당 택트 타임을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 기판 2 : 트레이
10 : 소팅 트레이 11 : 탑 트레이
12 : 바텀 트레이 20 : 포장 비닐
30 : 트레이 포장 꾸러미 40 : 포장 박스(EPP)
100 : 트레이 소팅 장치 200 : 배큠 패킹 장치
210 : 소팅 트레이 삽입유닛 220 : 비닐 입구 벌림부
221 : 하부 바아 222 : 상부 바아
223 : 입구 벌림용 바아 230 : 바아 구동부
231 : 바아 이동체 232 : 상부 바아 액추에이터
240 : 소팅 트레이 가압 삽입부 241 : 트레이 가압기구
242 : 가압기구 무버 250 : 포장 비닐 진공 실링유닛
251 : 진공 노즐 260 : 노즐 구동부
262 : 전후방향 구동 액추에이터 270 : 비닐 실링부
271 : 실링용 컬럼 272 : 실링 바아
273 : 실링 바아 액추에이터 274 : 실링용 히팅 바아
281 : 패킹 장치 베이스 282 : 포장 비닐 적재부
283 : 포장 비닐 로딩 스테이지 284 : 포장 비닐 이송부
285 : 센터링부 286 : 불량 비닐 취출용 무버
287 : 무버 이동 슬롯 300 : 라벨 및 밴딩 장치
400 : 박스 분리 및 포장 꾸러미 삽입 장치
500 : 빈 포장 박스 공급부 600 : 포장 박스 취출부

Claims (18)

  1. 트레이(Tray)가 일정 수량만큼 소팅되어 형성되는 소팅 트레이(Sorting Tray)를 포장 비닐에 삽입하는 소팅 트레이 삽입유닛;
    상기 소팅 트레이 삽입유닛에 이웃하게 배치되며, 상기 소팅 트레이가 삽입된 상기 포장 비닐의 내부를 진공 형성하면서 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 포장 비닐 진공 실링유닛;
    작업 대상의 포장 비닐이 로딩되는 포장 비닐 로딩 스테이지; 및
    상기 포장 비닐 로딩 스테이지에 마련되며, 불량 비닐을 상기 포장 비닐 로딩 스테이지의 외측으로 취출시키는 불량 비닐 취출용 무버를 포함하며,
    상기 소팅 트레이 삽입유닛은,
    상기 포장 비닐의 입구를 벌리는 비닐 입구 벌림부; 및
    상기 비닐 입구 벌림부에 의해 입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압해서 삽입시키는 소팅 트레이 가압 삽입부를 포함하며,
    상기 비닐 입구 벌림부는,
    하부 바아와, 상기 하부 바아에 접근 또는 이격되는 상부 바아를 구비하며, 상기 포장 비닐의 입구를 벌리기 위해 상기 포장 비닐의 개구로 삽입되는 다수의 입구 벌림용 바아; 및
    상기 다수의 입구 벌림용 바아와 연결되며, 상기 다수의 입구 벌림용 바아가 상기 포장 비닐의 개구로 삽입된 후 상호간 벌어지게 구동시키는 바아 구동부를 포함하며,
    상기 포장 비닐 진공 실링유닛은,
    상기 포장 비닐과 접촉되어 상기 포장 비닐을 위치 이동시키는 한편 상기 포장 비닐 내로 삽입되어 상기 포장 비닐 내부를 진공 유지시키는 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐;
    상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐을 구동시키는 노즐 구동부; 및
    상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되어 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 비닐 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바아 구동부는,
    상기 입구 벌림용 바아와 연결되며, 상기 하부 바아와 상기 상부 바아를 함께 이동시키는 바아 이동체; 및
    상기 상부 바아에 연결되며, 상기 상부 바아가 상기 하부 바아에 접근 또는 이격되게 구동시키는 상부 바아 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소팅 트레이 가압 삽입부는,
    입구가 벌어진 상기 포장 비닐 내로 상기 소팅 트레이를 가압하는 트레이 가압기구; 및
    상기 트레이 가압기구와 연결되며, 상기 트레이 가압기구를 무빙(moving) 구동시키는 가압기구 무버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 구동부는,
    상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐이 상호간 접근 또는 이격되게 좌우로 이동되게 구동시키는 좌우방향 구동 액추에이터; 및
    상기 한 쌍의 비닐 이동겸용 진공 노즐이 함께 전후로 이동되게 구동시키는 전후방향 구동 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비닐 실링부는,
    일측에서 상기 노즐 구동부가 연결되며, 상하로 배치되는 실링용 컬럼;
    상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압되는 한 쌍의 실링 바아; 및
    상기 실링용 컬럼과 상기 실링 바아에 연결되며, 상기 실링 바아를 상기 실링용 컬럼의 길이 방향을 따라 이동시키는 실링 바아 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비닐 실링부는,
    상기 실링용 컬럼에 이동 가능하게 배치되며, 상기 포장 비닐의 입구에 접촉 가압된 상태에서 열에 의해 상기 포장 비닐의 입구를 실링하는 실링용 히팅 바아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 소팅 트레이 삽입유닛과 상기 포장 비닐 진공 실링유닛을 지지하는 패킹 장치 베이스;
    상기 패킹 장치 베이스의 일측에 마련되며, 상기 포장 비닐이 적재되는 다수의 포장 비닐 적재부; 및
    상기 포장 비닐 적재부에서 상기 포장 비닐 로딩 스테이지로 상기 포장 비닐을 이송시키는 포장 비닐 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 포장 비닐 로딩 스테이지에 마련되며, 상기 포장 비닐 로딩 스테이지 상에 로딩되는 포장 비닐을 센터링하는 센터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배큠 패킹 장치.
  12. 삭제
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