KR102575757B1 - 가변벨트형 저면이송장치를 이용한 번들포장 시스템 - Google Patents

가변벨트형 저면이송장치를 이용한 번들포장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 가변벨트형 저면이송장치를 이용한 번들포장 시스템을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 번들포장 시스템은 공급라인, 상기 공급라인으로부터 이송된 복수 세트의 대상물을 동시에 번들포장하는 부착라인 및 상기 번들포장된 대상물을 배출시키는 배출라인을 포함하며, 상기 부착라인은 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30) 및 복수의 부착부(110)를 구비한 부착장치(60)를 포함한다.

Description

가변벨트형 저면이송장치를 이용한 번들포장 시스템{A system for bundle packaging of back-packed products using working table of changeable belt type}
본 발명은 번들포장 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 가변벨트형 저면이송장치를 이용한 번들포장 시스템에 관한 것이다.
만두, 라면, 과자, 소시지 등의 다양한 제품들에 대해 2개, 3개, 4개 등의 번들로 묶어 판매하는 것을 흔히 볼 수 있다. 이러한 번들 판매는 일반적으로 포장재로 비닐봉지가 사용된 봉지포장제품들에 대해 적용된다.
번들 포장 방식으로는 띠지테이프로 봉지포장제품을 2개씩, 3개씩, 4개씩 등의 번들 단위로 감싸서 묶는 띠지테이프 번들 방식, 또는 번들용 비닐봉지로 번들 단위의 봉지포장제품을 포장하는 2중 포장 번들 방식이 이용되고 있다.
다만 2중 포장 판매에 대한 규제가 강화되는 추세이므로 2중 포장 번들 방식보다는 띠지테이프 번들 방식이 보다 보편적으로 이용될 것으로 보인다. 이에 대형마트를 중심으로 띠지테이프 번들 작업을 기존의 수작업 방식에서 자동화 방식으로 전환하고자 하는 노력이 이루어지고 있다.
대한민국 특허등록공보 제10-1901647호(2018.09.28)에는 띠지테이프 번들 방식이 적용된 봉지포장제품을 위한 자동적층시스템이 소개된 바 있고, 대한민국 특허등록공보 제10-1916011호(2019.01.30)에는 띠지테이프 번들 방식이 적용된 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템이 소개된 바 있다.
이러한 종래 기술에 소개된 시스템들은 번들 대상물에 대해 한 세트씩 작업하기에 적합하게 설계된 것으로서 복수 세트의 대상물을 동시에 작업하기에는 부적합하므로 번들 작업의 효율성에 한계가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 도출된 발명으로서, 한 세트의 대상물에 대해서는 물론 복수 세트의 대상물에 대해 동시에 번들포장을 수행하기에 적합한 번들포장 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 공급라인, 상기 공급라인으로부터 이송된 적어도 한 세트의 대상물을 동시에 번들포장하는 부착라인 및 상기 번들포장된 대상물을 배출시키는 배출라인을 포함하며, 상기 부착라인은 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30) 및 적어도 하나의 부착부(110)를 구비한 부착장치(60)를 포함하는 번들포장 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 가변벨트형 저면이송장치(30)는 벨트(35), 지지프레임(31)에 승강가능하게 설치된 구동롤러(71), 상기 지지프레임(31)에 수평이동 가능하게 장착된 한 쌍의 슬라이더(34, 33), 상기 한 쌍의 슬라이더(34, 33)에 장착된 한 쌍의 종동롤러(72, 73) 및 상기 구동롤러(71)를 승강 구동하는 승강기구(83)를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 부착장치(60)에 의해 상기 대상물에 대한 번들포장이 수행되는 동안 상기 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30) 간의 간격이 확장되도록 상기 구동롤러(71)가 하강하여 상기 종동롤러(72, 73) 간의 간격이 좁혀질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 종동롤러(72, 73)는 상기 구동롤러(71)보다 작은 크기를 갖는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급라인은 상기 대상물을 감지하는 복수의 제품감지센서(21, 22) 및 상기 제품감지센서(21, 22)에 의해 구동되어 상기 복수 세트의 대상물 간의 간격을 미리 설정된 간격(A)으로 조절하는 복수의 컨베이어벨트(11, 12)를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 번들포장 시스템에 의하면 한 세트의 대상물에 대해서는 물론 복수 세트의 대상물에 대한 번들포장을 동시에 수행할 수 있으므로 번들포장 작업의 효율을 크게 높일 수 있다.
본 발명의 시스템에 구비된 가변벨트형 저면이송장치는 자체적으로 간격을 조절할 수 있는 구조로 제작되므로 저면이송장치들 간의 간격 조절을 위한 별도의 구성이 필요하지 않다.
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 번들포장 시스템의 구성을 보이는 도면이다.
도 2는 가변벨트형 저면이송장치(30)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
도 3은 가변벨트형 저면이송장치(30) 위에 안착되는 대상물(P) 및 이를 고정시키는 압착장치(50)를 보이는 도면이다.
도 4는 부착장치(60)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
도 5a 내지 5d는 번들포장 시스템의 동작을 순차적으로 보이는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
1. 번들포장 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 번들포장 시스템의 구성을 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 번들포장 시스템은 공급라인, 부착라인 및 배출라인을 포함한다. 공급라인은 번들 대상물을 부착라인에 공급하는 라인이고, 부착라인은 번들 대상물에 띠지테이프를 부착하여 번들포장을 수행하는 라인이며, 배출라인은 번들포장된 대상물을 배출하는 라인이다.
상기 공급라인은 복수의 컨베이어벨트(11, 12) 및 복수의 제품감지센서(21, 22)를 포함한다. 도 1의 예에는 컨베이어벨트(11, 12) 및 제품감지센서(21, 22)가 2개씩 구비되는데, 이들의 개수는 각각 3개, 4개 등으로 변경될 수 있다. 제품감지센서(21, 22)를 통해 감지된 복수 세트의 대상물이 컨베이어벨트(11, 12) 상에서 적절히 간격 조절된 후 부착라인으로 이송된다.
상기 부착라인은 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30), 복수의 띠지테이프 받침대(40) 복수의 압착장치(50), 부착장치(60) 및 제품감지센서(23)를 포함한다.
복수의 저면이송장치(30) 위에 공급라인으로부터 이송된 대상물이 안착되며, 이웃한 2개의 저면이송장치(30)가 협력하여 1세트의 대상물을 받치는 방식이 적용된다. 복수의 띠지테이프 받침대(40) 위에는 띠지테이프 공급기(미도시)로부터 공급된 띠지테이프(T)가 배치된다. 복수의 압착장치(50)는 복수의 저면이송장치(30) 위에 안착된 복수 세트의 대상물을 부착작업 중에 고정시키는 구성이다. 부착장치(60)는 받침대(40) 위의 띠지테이프(T)를 파지하여 이를 대상물에 부착시키는 구성이다. 이를 위해 부착장치(60)에는 띠지테이프(T)를 파지하여 핸들링하는 복수의 부착부(110)를 포함하며, 각 부착부(110)는 좌우 한 쌍의 홀딩모듈(110A, 110B)(도 4 참조)로 구성된다. 제품감지센서(23)는 부착라인에 투입되는 대상물을 감지하기 위한 것으로, 그 감지 신호에 기초하여 복수의 저면이송장치(30)가 구동됨으로써 정확한 위치에 대상물이 안착될 수 있다.
도 1의 예는 2세트의 대상물을 동시 처리하는 경우의 예에 대한 것으로, 이 경우 부착라인에는 도시된 바와 같이 3개의 가변벨트형 저면이송장치(30), 2개의 띠지테이프 받침대(40), 2개의 압착장치(50) 및 2개의 부착부(110)가 구비된다.
상기 배출라인은 하나 이상의 컨베이어벨트(13)를 포함한다. 도 1의 예에서는 배출라인이 1개의 컨베이어벨트(13)로 구성되는 것으로 도시되었으나, 컨베이어벨트(13)의 개수는 2개, 3개 등으로 변경될 수 있다.
도 2는 가변벨트형 저면이송장치(30)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 가변벨트형 저면이송장치(30)는 벨트(35), 구동롤러(71), 한 쌍의 종동롤러(72, 73), 한 쌍의 아이들롤러(74, 75), 지지프레임(31) 및 한 쌍의 슬라이더(34, 33)를 포함한다.
구동롤러(71)는 승강기구(83)에 의해 승강 구동되며 도 2-(a)의 상승위치 또는 도 2-(b)의 하강위치에 배치된다. 이를 위해 지지프레임(31)에는 구동롤러(71)의 승강이동을 안내하는 가이드홈(71a)이 구비된다. 여기서 승강기구(83)는 유압실린더로 구비될 수 있다. 한 쌍의 종동롤러(72, 73)는 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 외측단에 장착되며, 한 쌍의 슬라이더(34, 33)는 지지프레임(31)에 좌우로 슬라이딩 가능하게 장착된다. 이를 위해 지지프레임(31)에는 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 가이드홈(72a, 73a)이 구비된다. 그리고 한 쌍의 슬라이더(34, 33)에는 이를 외측방향으로 탄성 지지하는 한 쌍의 스프링(81, 82)이 연결된다.
도 2-(b)에 도시된 바와 같이 승강기구(83)에 의해 구동롤러(71)가 하강위치로 이동되면 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 움직임에 연동하여 한 쌍의 종동롤러(72, 73)가 이동하여 그 간격이 좁혀진다. 승강기구(83)에 의해 구동롤러(71)가 도 2-(a)의 상승위치로 이동되면 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 움직임에 연동하여 한 쌍의 종동롤러(72, 73)가 이동하여 이격 간격이 넓은 초기 위치로 복귀된다.
도 3은 가변벨트형 저면이송장치(30) 위에 안착되는 대상물(P) 및 이를 고정시키는 압착장치(50)를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 이웃하는 2개의 저면이송장치(30) 사이에 1세트의 대상물(P)이 안착되며 그 대상물(P)을 압착장치(50)가 눌러 고정시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이 압착장치(50)는 지지판(51) 및 한 쌍의 압착판(52, 53)을 포함하며, 한 쌍의 압착판(52, 53)에 의해 대상물(P)의 선단부 및 후단부가 눌려져 고정된다.
도 4는 부착장치(60)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부착장치(60)는 동일한 구조로 이루어진 좌측파트(100A) 및 우측파트(100B)로 구성된다.
좌측파트(100A)는 고정프레임(101A), 고정프레임(101)에 좌우로 이동 가능하게 장착된 수평구동프레임(102A), 수평구동프레임(102A)에 위아래로 이동 가능하게 장착된 승강프레임(103A), 승강프레임(103A)의 하단에 장착된 지지프레임(104A) 및 지지프레임(104A)의 저면 측에 장착된 홀딩모듈(110A)을 포함한다.
이와 마찬가지로, 우측파트(100B)도 고정프레임(101B), 수평구동프레임(102B), 수평구동프레임(102B)에 위아래로 이동 가능하게 장착된 승강프레임(103B), 승강프레임(103B)의 하단에 장착된 지지프레임(104B) 및 지지프레임(104B)의 저면 측에 장착된 홀딩모듈(110B)을 포함한다.
좌우 한 쌍의 홀딩모듈(110A, 110B)이 하나의 부착부(110)를 구성한다. 도 4에서는 하나의 부착부(110)가 보여지지만, 복수 세트의 대상물을 동시 처리하기 위해 부착장치(60)에는 복수의 부착부(110)가 구비된다. 이에 따르면 좌우 지지프레임(104A, 104B) 각각에 복수의 홀딩모듈(110A, 110B)이 Y 방향을 따라 등간격으로 장착된다. 도 1의 예와 같이 저면이송장치(30)가 3개 구비된 경우 부착장치(60)에는 2개의 부착부(110)가 구비된다.
홀딩모듈(110)은 바디부(111), 바디부(111)에 제1 지지부재(112)로 연결된 상측롤러(113) 및 바디부(111)에 제2 지지부재(114)로 연결된 하측롤러(115)를 포함한다.
상측롤러(113)는 공압에 의해 제1 지지부재(112)를 따라 상하로 구동되며, 하측롤러(115)는 공압에 의해 제2 지지부재(114)를 따라 회동 구동된다. 구체적으로 하측롤러(115)는 일방향의 회동을 통해 상측롤러(113)에 접근하며, 반대향의 회동을 통해 상측롤러(113)로부터 이격된다. 이와 같이 하측롤러(115)는 상측롤러(113)로부터 이격된 제1 위치와 상측롤러(113)에 접근된 제2 위치 사이에서 회동 구동된다. 상측롤러(113)와 하측롤러(115)에 의해 띠지테이프가 파지되며 이때 하측롤러(115)는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회동된다.
바디부(111)에는 캠부재(117)가 결합된 회전샤프트(미도시)가 마련된다. 공압에 의해 피스톤부재(116)가 전진하여 캠부재(117)를 밀어줄 때 회전샤프트(미도시)에 연결된 제2 지지부재(114) 및 하측롤러(115)가 일방향으로 회동하며, 피스톤부재(116)가 후퇴할 경우 회전샤프트(120)에 장착된 스프링(미도시)의 복원력에 의해 제2 지지부재(114) 및 하측롤러(115)가 반대방향으로 회동한다.
상측롤러(113)와 하측롤러(115) 사이에 띠지테이프의 단부가 물려져 파지되며, 띠지테이프가 파지된 상태에서 홀딩모듈(110A, 110B)이 구동됨으로써 대상물에 대한 띠지테이프의 부착이 수행된다.
2. 번들포장 시스템의 동작
도 5a 내지 5d는 번들포장 시스템의 동작을 순차적으로 보이는 도면이다. 이를 참조하여 상술한 번들포장 시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 5a를 참조하면, 2세트의 번들 대상물(P1, P2)이 공급라인에 투입되면 감지센서(21, 22)의 감지신호에 기초하여 컨베이어벨트(11, 12)가 구동되어 2세트의 대상물(P1, P2)이 미리 설정된 간격(A)을 갖도록 컨베이어벨트(11, 12) 위에 배치된다.
도 5b를 참조하면, 3개의 가변벨트형 저면이송장치(30)가 작동함으로써 2세트의 번들 대상물(P1, P2)이 도 5-(b)에 도시된 부착작업위치로 이송되며, 이때 번들 대상물(P1, P2)은 앞서 설정된 간격(A)을 유지한다. 이러한 간격(A)은 2세트의 번들 대상물(P1, P2)이 정확한 부착작업위치에 놓여지게 되는 간격이다. 번들 대상물(P1, P2)이 부착작업위치에 놓여지면 그에 대응되는 압착장치(50)가 하강하여 번들 대상물(P1, P2)을 눌러 고정한다. 그 동안 다음 2세트의 번들 대상물(P3, P4)이 공급라인에 투입된다.
도 5c를 참조하면, 전술한 승강기구(83) 작동에 의해 종동롤러(72, 73) 간의 간격이 좁혀짐으로써 3개의 가변벨트형 저면이송장치(30) 간의 간격이 확장된다. 이와 같이 저면이송장치(30) 간의 간격이 확장됨으로써 부착장치(60)가 받침대(40) 위의 띠지테이프(T)를 파지하여 이를 위로 핸들링할 수 있고 그 핸들링을 통해 띠지테이프(T)를 대상물(P1, P2)에 부착하여 각 세트의 대상물(P1, P2)을 번들포장할 수 있다. 이때 부착장치(60)에 구비된 2개의 부착부(110)가 동시 동작하여 2세트의 대상물(P1, P2)에 대한 번들포장을 동시에 수행한다.
도 5d를 참조하면, 번들포장이 완료되면 압착장치(50)의 상승 동작 및 저면이송장치(30)의 초기 상태 복귀 동작이 수행된 후 저면이송장치(30)의 벨트들이 회전 구동됨으로써, 번들포장된 대상물(P1, P2)이 배출라인으로 이송되고 그에 구비된 컨베이어벨트(13)를 통해 외부로 배출된다.
이상의 설명에서는 2세트의 대상물(P1, P2)에 대해 번들포장을 동시에 수행하는 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 시스템은 그보다 많은 3세트, 4세트 등의 대상물을 동시에 번들포장하는 용도로 적용될 수 있다.
21, 22, 23 : 제품감지센서
30 : 가변벨트형 저면이송장치
31 : 지지프레임
33, 34 : 슬라이더
35 : 벨트
40 : 띠지테이프 받침대
50 : 압착장치
52, 53 : 압착판
60 : 부착장치
71 : 구동롤러
72, 73 : 종동롤러
74, 75 : 아이들롤러
83 : 승강기구
110 : 부착부
110A, 110B : 홀딩모듈
113 : 상측롤러
115 : 하측롤러

Claims (5)

  1. 공급라인, 상기 공급라인으로부터 이송된 복수 세트의 대상물을 동시에 번들포장하는 부착라인 및 상기 번들포장된 대상물을 배출시키는 배출라인을 포함하며, 상기 부착라인은 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30) 및 복수의 부착부(110)를 구비한 부착장치(60)를 포함하며,
    상기 가변벨트형 저면이송장치(30)는 벨트(35), 지지프레임(31)에 승강가능하게 설치된 구동롤러(71), 상기 지지프레임(31)에 수평이동 가능하게 장착된 한 쌍의 슬라이더(34, 33), 상기 한 쌍의 슬라이더(34, 33)에 장착된 한 쌍의 종동롤러(72, 73), 상기 구동롤러(71)를 승강 구동하는 승강기구(83) 및 상기 한 쌍의 슬라이더(34, 33)를 외측방향으로 탄성 지지하는 한 쌍의 스프링(81, 82)를 포함하며,
    상기 승강기구(83)에 의해 상기 구동롤러(71)가 하강위치로 이동되면 상기 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 움직임에 연동하여 상기 한 쌍의 종동롤러(72, 73)가 내측으로 이동하여 상기 종동롤러(72, 73) 간의 간격이 좁혀지고, 상기 승강기구(83)에 의해 상기 구동롤러(71)가 상승위치로 이동되면 상기 한 쌍의 스프링(81, 82)이 작용하는 탄성력에 의한 상기 한 쌍의 슬라이더(34, 33)의 움직임에 연동하여 상기 한 쌍의 종동롤러(72, 73)가 외측으로 이동하여 상기 종동롤러(72, 73) 간의 간격이 넓혀지며,
    상기 부착장치(60)에 의해 상기 복수 세트의 대상물에 대한 번들포장이 수행되는 동안 상기 복수의 가변벨트형 저면이송장치(30) 간의 간격이 확장되도록 상기 구동롤러(71)가 상기 상승위치로부터 상기 하강위치로 이동하여 상기 종동롤러(72, 73) 간의 간격이 좁혀지는 번들포장 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 종동롤러(72, 73)는 상기 구동롤러(71)보다 작은 크기를 갖는 번들포장 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급라인은 상기 대상물을 감지하는 복수의 제품감지센서(21, 22) 및 상기 제품감지센서(21, 22)에 의해 구동되어 상기 복수 세트의 대상물 간의 간격을 미리 설정된 간격(A)으로 조절하는 복수의 컨베이어벨트(11, 12)를 포함하는 번들포장 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005334684A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Nihon Micro Coating Co Ltd パネルクリーニング装置及び方法
KR101916011B1 (ko) * 2018-03-23 2019-01-30 이연주 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템

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