KR20150014275A - 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페트병과 같은 용기를 피 포장물로 하여 카톤 블랭크 상에 그룹 단위로 적재시키고 자동포장할 수 있는 구성을 갖춘 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기를 제공하는 것으로,
체인 컨베이어(21)를 타고 운반되는 피 포장물(P)이 다수 열을 이루도록 칸막이(20)로 안내하고, 상기 피 포장물(P)을 체인 컨베이어(21)의 출구 측에서 반송 컨베이어(22)가 인수하여 지속적으로 이동시킴과 동시에 세퍼레이터(23)가 상기 피 포장물(P)을 일정 수량마다 구분하여 소정 수량의 피 포장물 그룹(Pg)으로 분할하여 공급하고, 상기 반송 컨베이어(22)의 출구 측에서 적재 컨베이어(24)가 피 포장물 그룹(Pg)을 인수하여 카톤 블랭크(C)의 상면으로 환승시키게 되어 있는 피 포장물 공급부(2)와, 통상의 서보모터(43)에 연동하여 승강하는 진공픽업(42)으로 블랭크 매거진(40)에 저장된 카톤 블랭크(C)를 낱장씩 인출하고, 블랭크 컨베이어(41)가 낱장으로 인출된 카톤 블랭크(C)를 상기 적재 컨베이어(24)의 출구 측 하부로 이송시키게 되어 있는 상자 공급부(4), 및 상기 적재 컨베이어(24)의 출구 측에 배열되는 가이드(G2)(G3)(G4)에 의해 상자형태로 접혀진 카톤 블랭크(C)를 카톤 가이드 컨베이어(60)가 인수하여 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b) 사이로 이송시키면서 도중에 상기 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 측방플랩(F3)(F4)(F7)(F8)이 간헐 회전하는 1쌍의 터커 휠(61)로 접혀지고, 또한 상기 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)에 등간격으로 다수 배열된 상 하측 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)가 주행 중에 각각 상 하측 앞 뒤쪽 링크(74a)(75a)(74b)(75b)에 연동하여 상기 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)을 접어주게 되는 상자 포장부(6)를 포함한 구성으로 된다.

Description

다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기{Wrap around caser continuously bundling the numerous bottles}

본 발명은 다수의 피 포장물을 하나의 박스에 일괄 포장하는 장치로서, 특히 위쪽이 좁고 밑이 넓은 형태의 병, 페트병 등의 피 포장물을 연속하여 박스에 포장할 수 있는 구성으로 된 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기에 관한 것이다.

피 포장물 다수를 연속하여 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기에서는 공정을 이동하면서 상자로 접혀지는 카톤 블랭크가 포장재로 사용되고 있다.

다음 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 랩 어라운드식 포장기계는 카톤 블랭크에 피 포장물을 다수 적재하여 이송시키는 과정에서 상자로 접혀져 포장하는 장치의 하나이다.

더 구체적으로 설명하면, 특허문헌 1의 장치에서 피 포장물의 1회 포장수량은 반송 컨베이어의 출구 측에 배치된 지지플레이트가 공급통로를 개폐하는 것으로 결정되고, 카톤 블랭크는 이렇게 정해진 수량으로 공급되는 피 포장물과는 별도로 기대 하측에서 별도의 컨베이어를 타고 공급되어서 상기 지지플레이트의 후단 측으로 이송될 때 상면에 피 포장물을 적재하게 된다.

이렇게 피 포장물이 적재된 펼친 상태의 카톤 블랭크는 다시 플라이트 컨베이어를 타고 이동할 때 주변의 가이드를 따라 안내되어 상자 형태로 접혀지고, 앞뒤로 연장된 플랩은 플라이트 컨베이어의 체인부재에 힌지 연결된 푸셔아암의 자유 단이 캠면을 타고 이동함에 따라 그 반대쪽 아암이 플라이트 컨베이어의 상면으로 수직 돌출하면서 접어 올림에 따라 상자로 포장되게 한 구조로 되어 있다.

또 다른 예로서 특허문헌 2의 랩 어라운드 포장장치는 다수의 병을 픽업 이송하여 상자 안으로 수용되게 하는 구성을 보여주고 있다.

국제공개번호 WO 88/02333호, 도 1, 도 2, 도 5, 한국 등록특허 제10-022072호, 도 1,

상술한 특허문헌에 개시된 랩 어라운드식 포장기계는 피 포장물의 형태가 방형체일 때 적합하게 이용할 수 있을 뿐이고, 최근에 음료용기로 널리 사용되고 있는 페트병처럼 위가 좁은 형태의 용기는 일정 수량을 일괄하여 카톤 블랭크 안으로 정확하게 인도 인계할 수 없는 구조이므로 이 종류 용기의 자동 포장에는 사실상 적용할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 랩 어라운드식 포장기에 적용이 불가능하였던 페트병과 같은 용기를 카톤 블랭크로 자동포장할 수 있는 구성을 갖춘 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 페트병 등의 피 포장물을 자동포장되는 수량으로 정확하게 구분 공급할 수 있는 구성을 갖춘 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 카톤 블랭크를 랩 어라운드 방식으로 접어 상자로 포장되게 하는 플라이트 컨베이어를, 정확한 작동이 보장되는 간결한 구조로 개선한 구성을 갖춘 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 측방플랩을 정확하게 접어 붙일 수 있는 구성을 갖춘 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기를 제공함에 있다.

상술한 목적을 구현하는 본 발명의 랩 어라운드 포장기는 다음의 구성을 갖추고 있다.

체인 컨베이어를 타고 운반되는 피 포장물이 다수 열을 이루도록 칸막이로 안내하고, 상기 피 포장물을 체인 컨베이어의 출구 측에서 반송 컨베이어가 인수하여 지속적으로 이동시킴과 동시에 세퍼레이터가 상기 피 포장물을 일정 수량마다 구분하여 소정 수량의 피 포장물 그룹으로 분할하여 공급하고, 상기 반송 컨베이어의 출구 측에서 적재 컨베이어가 피 포장물 그룹을 인수하여 카톤 블랭크의 상면으로 환승시키게 되어 있는 피 포장물 공급부와, 통상의 서보모터에 연동하여 승강하는 진공픽업으로 블랭크 매거진에 저장된 카톤 블랭크를 낱장씩 인출하고, 블랭크 컨베이어가 낱장으로 인출된 카톤 블랭크를 상기 적재 컨베이어의 출구 측 하부로 이송시키게 되어 있는 상자 공급부, 및 상기 적재 컨베이어의 출구 측에 배열되는 가이드에 의해 상자형태로 접혀진 카톤 블랭크를 카톤 가이드 컨베이어가 인수하여 상 하측 플라이트 컨베이어 사이로 이송시키고 도중에 상기 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 측방플랩을 간헐 회전하는 1쌍의 터커 휠로 접어넣고, 또한 상기 상 하측 플라이트 컨베이어에 등간격으로 다수 배열된 앞 뒤쪽 폴더가 주행 중에 각각 앞 뒤쪽 링크에 연동하여 상기 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 상 하부플랩을 접어주게 되어 있는 상자 포장부를 포함한다.

또한, 상기 상자 공급부의 진공 픽업을 서보모터의 출력 축에 고정된 크랭크 축으로 승강 작동하는 슬라이더에 설치할 수 있고, 이러한 구조는 진공 픽업이 블랭크 컨베이어보다 낮은 위치에서 블랭크 매거진에 저장된 카톤 블랭크와 접촉할 수 있는 높은 위치까지 승강할 수 있게 한다.

또한, 상기 피 포장물 공급부의 반송 컨베이어를 상기 칸막이와 같은 수량의 스프로킷과 반송체인으로 구성하고, 상기 세퍼레이터를 그 내측으로 설치함으로써 분할봉의 선단부가 상기 반송체인 상으로 돌출되면서 피 포장물을 구분하여 피 포장물 그룹으로 분할 공급하게 할 수 있으며, 상기 적재 컨베이어는 분할봉으로 이송되는 피 포장물 그룹의 맨 끝에 위치하는 피 포장물을 이송시키기 위한 푸시 로드를 갖춘 구성으로 할 수 있다.

또한, 상기 상자 포장부의 상 하측 플라이트 컨베이어에서 하측 플라이트 컨베이어가 상측 플라이트 컨베이어보다 먼저 카톤 블랭크를 받아들이도록 우선 배치하고, 또한 체인에 구비된 앞 뒤쪽 폴더가 스프로킷을 타고 선회할 때 각각 앞 뒤쪽 링크에 연동하여 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 상 하부플랩을 접음으로써 상자 포장이 완료되도록 할 수 있다.

또한, 상기 카톤 블랭크의 측방플랩을 접어주는 상자 포장부의 터커 휠은 그 중심축에서 양쪽으로 아암부를 연장 형성하고 다시 그 끝 부분을 각각 양 갈래로 나누어 앞 뒤쪽 푸시아암으로 형성하되, 각각의 아암부가 중심축을 지점으로 카톤 블랭크의 이동방향에 따라 대향 회전할 수 있도록 배치하는 것으로 구현할 수 있다.

본 발명은 높이가 긴 용기를 피 포장물로 상자 포장함에 있어서, 연속 공급되는 피 포장물에서 미리 설정한 수량으로 분할된 피 포장물 그룹을 카톤 블랭크 상에 적재하고 가이드와 플라이트 컨베이어를 통과시키는 것으로 상기 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 플랩이 자동으로 연속해서 접어지게 한 구성으로서, 피 포장물을 이동시키는 반송 컨베이어의 내측에 배치된 세퍼레이터의 분할봉이 함께 순환하면서 상기 반송 컨베이어의 상면으로 출몰함에 따라 이동되는 피 포장물은 일정 수량마다 구분 분할되어 하나의 그룹으로 이동하게 되는 것이므로 음료용기나 장유용기 등으로 활용되는 페트병 등의 피 포장물을 정확한 수량으로 상자 포장하기에 특히 적합하게 응용할 수 있다.

또한, 본 발명의 랩 어라운드 포장기에서 상 하측 플라이트 컨베이어에 등간격으로 배열된 앞 뒤쪽 상 하부 폴더는 각각 앞 뒤쪽 링크로 제한되어 변화할 수 없는 길이와, 상기 앞 뒤쪽 링크에 상응하는 길이의 체인이 스프로킷을 타고 선회할 때 야기되는 직선길이 사이의 비율 변화에 의해, 상기 앞 뒤쪽 상 하부 폴더가 경사진 자세로 선회하고 체인이 직선 주행하면 다시 수직자세로 복귀하게 되는 간단한 구조로 상기 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 상 하부플랩을 트러블 없이 정확하게 접어 주게 되는 이점이 있다.

게다가 본 발명의 랩 어라운드 포장기는 쌍으로 대향 배치되어서 카톤 블랭크의 이동방향으로 간헐 회동하는 터커 휠이, 이동하는 카톤 블랭크의 앞 뒤쪽 측방플랩을 트러블 없이 정확하게 접어 붙이게 되는 이점도 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 랩 어라운드 포장기의 정면도.
도 2는 도 1에 도시한 피 포장물 공급부(20)의 구조를 발췌하여 나타낸 확대도.
도 3a는 도 1의 화살표 Ⅲ에 따른 측단면도.
도 3b는 도 3a에 도시한 세퍼레이터의 구조를 발췌하여 나타낸 확대도.
도 4는 도 1에 도시한 상자 공급부의 구조를 발췌하여 나타낸 확대도.
도 5a는 상자 공급부를 통과한 카톤 블랭크가 상자 형태로 접히기 직전의 상태를 나타내는 평면도.
도 5b는 가이드에 안내되는 카톤 블랭크가 상자형태로 접히고 있는 과정을 나타내는 사시도.
도 5c는 카톤 블랭크가 상자형태로 접힌 직후의 상태를 나타내는 사시도.
도 6은 도 1에 도시한 상자 포장부의 구조를 발췌하여 나타낸 확대도.
도 7a는 상자 포장부에 구비된 터커 휠의 평면도로서 카톤 블랭크가 진입하기 직전의 상태도.
도 7b는 상자 포장부에 구비된 터커 휠의 평면도로서 카톤 블랭크의 앞쪽 플랩이 접히기 시작하는 과정을 나타내는 상기 도 7a에 연속하는 도면.
도 7c는 상자 포장부에 구비된 터커 휠의 평면도로서 카톤 블랭크의 앞쪽 플랩이 완전히 접히는 과정을 나타내는 도 7b에 연속하는 도면.
도 7d는 상자 포장부에 구비된 터커 휠의 평면도로서 카톤 블랭크의 뒤쪽 플랩이 접히기 시작하는 과정을 나타내는 도 7c에 연속하는 도면.
도 8a는 플라이트 컨베이어에 배열된 앞뒤 폴더의 연계구조를 나타내는 도면.
도 8b는 플라이트 컨베이어에서 체인이 스프로킷을 타고 선회할 때와 직선주행할 때의 직선거리 변화를 나타내는 설명도.
도 9a는 플라이트 컨베이어 사이를 통과하는 카톤 블랭크의 뒤쪽 상부 플랩과 앞쪽 하부플랩이 접히는 과정을 나타내는 도면.
도 9b는 플라이트 컨베이어 사이를 통과하는 카톤 블랭크의 앞쪽 상부플랩이 접히기 직전의 상태를 나타내는 도면.
도 9c는 플라이트 컨베이어 사이를 통과하는 카톤 블랭크의 뒤쪽 하부플랩이 접히는 과정을 나타내는 도면.

이하 본 발명을 첨부 도면에 따른 실시 예로서 상세히 설명한다.

본 발명에 관련된 랩 어라운드 포장기는 도 1에 도시한 바와 같이, 한쪽에 마련된 피 포장물 공급부(2)에서 피 포장물(P)이 일정수량으로 나뉘어 피 포장물 그룹(Pg)을 이루면서 연속 공급되는 한편, 그 하측으로 배치된 상자 공급부(4)에서는 카톤 블랭크(C)가 낱장씩 상향 이동하여 상기 하나의 피 포장물 그룹(Pg)을 적재한 다음, 상자 포장부(6)를 경유할 때 상기 카톤 블랭크(C)가 랩 어라운드 방식으로 접혀져 접착되는 과정을 통해 페트병 등의 피 포장물(P)을 내부에 다수 수납한 상자로 포장하여 배출하게 되어 있으며, 상기 피 포장물 공급부(2)와 상자 공급부(4) 그리고 상자 포장부(6)는 프로그램 로직 컨트롤러(PLC: 도시 생략)와 같은 통상적인 컴퓨터 제어 프로그램에 기반하여 상호 유기적으로 작동하도록 구성된다.

상기 피 포장물 공급부(2)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 피 포장물(P)을 운반 경로 상에 다수의 열을 이루도록 안내하는 다수의 칸막이(20)와, 이들 칸막이(20)의 입구 측 하부에 설치되어서 상기 피 포장물(P)이 칸막이(20)를 타고 이동되도록 추진하는 체인 컨베이어(21)와, 상기 칸막이(20)의 출구 측 하부에 배치되어서 피 포장물(P)을 체인 컨베이어(21)로부터 인수하여 지속적으로 이동시키는 반송 컨베이어(22)와, 이 반송 컨베이어(22)의 내측에서 상기 칸막이(20)를 타고 이송되는 피 포장물(P)을 소정 수량씩 구분하여 피 포장물 그룹(Pg)으로 분할 공급하도록 배치된 세퍼레이터(23), 그리고 상기 칸막이(20)에 연속하는 위치로 설치되고 상기 세퍼레이터(23)에 의해 구분 공급되는 피 포장물 그룹(Pg)을 인수하여 카톤 블랭크(C)의 상면으로 환승시키는 적재 컨베이어(24)를 구비하고 있다.

이와 같은 피 포장물 공급부(2)에 있어서, 칸막이(20)는 높이 조절 가능한 구조로 설치되는 것이 좋으며, 예를 들면 칸막이(20)의 상단이 기대 프레임에 나사맞춤 된 볼트의 하단에 매달리도록 배치하면 높낮이 조절이 가능하게 되어 바람직하다. 또한, 칸막이(20)의 일부를 꺾인 통로로 설치하면 피 포장물(P) 중에서 넘어진 채로 이동되는 피 포장물(P)을 상기 꺾인 통로에서 제지할 수 있으므로 다음 공정의 포장 에러를 미리 방지할 수 있다.

칸막이(20)에 꺾인 통로가 마련된 경우에는, 운반통로 상에 피 포장물(P)의 공급 유무를 감지할 수 있는 수단을 구비해야 할 필요가 있고, 본 발명에서는 피 포장물(P)의 상단과 접촉하는 것으로 검출신호를 발생하는 요동아암(25: 포토 커플러를 포함한다)을 상기 칸막이(20)의 상측 적당한 위치마다 배치하여 놓고 있다.

상기 칸막이(20)의 출구 측에서 적재 컨베이어(24) 사이를 잇는 반송 컨베이어(22)는 다수의 스프로킷(26)에 안내되어 순환하는 반송체인(27)을, 상기 칸막이(20)의 배치수량과 같게 다수 열로 구비하고 있고, 그 내측의 세퍼레이터(23)는 분할체인(28)에 피 포장물(P)을 구분 공급하기 위한 분할봉(29)을 등 간격으로 배치하고 분할 스프로킷(30)으로 구동시키도록 구성되어 있다.

분할체인(28)에서 분할봉(29)의 길이는 상기 반송 컨베이어(22)의 반송체인(27)보다 더 높게 돌출하여 칸막이(20)를 타고 이동하는 피 포장물(P)을 간섭할 수 있게 하고 있고, 또한 분할체인(28)에는 지지 로드(31)가 다수 등 간격으로 배치되어서 상기 분할봉(29)을 고정하여 놓고 있다.

도 3a를 참조하면, 분할체인(28)과 분할 스프로킷(30)은 2열로 배치되어서 모터(32)에 의해 회전 구동하는 구조이고, 또한 분할봉(29)은 피 포장물(P) 하나에 쌍으로 대응하도록 배열되어서 상기 지지 로드(31) 상에 고정 부착된 구조로 되어 있다.

상기 세퍼레이터(23)의 외주에 다수 열(이 실시 예에서는 3열)로 설치된 반송 컨베이어(22)의 반송체인(27)은 반송스프로킷(27)에 의해 좌우 폭이 좁고 상하 폭은 넓게 벌어지도록 배치됨으로써 상기 세퍼레이터(23)의 둘레를 순환할 수 있게 되어 있다.

이와 같은 구성으로 된 피 포장물 공급부(2)에 의하면, 체인 컨베이어(21)를 타고 연속 공급되는 피 포장물(P)은 반송 컨베이어(22)의 반송체인(27) 위로 옮겨져 지속적으로 이송되는 한편, 상기 반송 컨베이어(23)의 내측에 배치된 세퍼레이터(23)의 분할봉(29)은 일정 지점에 도달하였을 때 피 포장물(P) 사이로 돌출하여 앞쪽 피 포장물(P)의 하측을 밀어 이송시키게 되고, 그 결과 도 3b에 도시한 바와 같이, 일정수량의 피 포장물(P)이 하나의 그룹으로 구분된 피 포장물 그룹(Pg)으로 나뉘면서 운반되어 적재 컨베이어(24)로 인도된다.

즉, 본 발명의 장치는 반송 컨베이어(22)보다 세퍼레이터(23)의 주행속도를 약간 빠르게 설정함으로써, 연속 공급되는 피 포장물(P)이 세퍼레이터(23)의 분할봉(29)에 간섭되면, 상기 반송 컨베이어(22)를 타고 이송되는 뒤쪽의 피 포장물(P)보다 빠르게 전진 이동하게 되어, 칸막이(20)의 출구 측에서 피 포장물(P)은 소정의 간격을 이루어 구분 공급되는 피 포장물 그룹(Pg)으로 정리된다.

이렇게 정리된 피 포장물 그룹(Pg)은 다시 반송 컨베이어(22)를 타고 이동되어 적재 컨베이어(24)로 인수된다.

한편, 도 3b를 참조하면, 적재 컨베이어(24)는 2열로 배치된 적재 스프로킷(33)과 이들 적재 스프로킷(33)을 타고 주행하는 2열의 적재체인(34)을 갖추고 있고, 또한 양 적재체인(34) 사이에는 푸시 로드(35)가 등 간격으로 다수 배치되어 있는 구성이며, 상기 푸시 로드(35)는 세퍼레이터(23)의 분할봉(29)에 의해 구분 반송되는 피 포장물 그룹(Pg)을 적재 컨베이어(24)의 내측으로 끌어들여 이송시키게 된다.

즉, 세퍼레이터(23)의 분할봉(29)이 피 포장물 그룹(Pg)을 적재 컨베이어(24)의 입구 측까지 이동시키고 하강 순환하면, 곧이어 적재 컨베이어(24)의 푸시 로드(35)가 하강 순환하여 피 포장물 그룹(Pg)의 맨 끝 순서에 위치한 피 포장물(P)을 밀어 줌으로써 계속하여 피 포장물 그룹(P)은 이송된다.

그리고 적재 컨베이어(24)의 출구 측으로 이송되었을 때 피 포장물 그룹(Pg)은 그 하측으로, 도 2의 도시와 같이 이송 위치하게 되는 카톤 블랭크(C) 위로 올라가 적재된다.

이와 같이 피 포장물 그룹(Pg)이 카톤 블랭크(C)의 상면으로 적재될 때, 상기 피 포장물 그룹(Pg)은 자신의 주행 면 높이에 비해 카톤 블랭크(C)의 상면 이 더 높아 환승하는 과정에서 무게 중심을 잃게 되는 경우가 있으며, 이에 덧붙여 푸시 로드(16)가 상기 피 포장물 그룹(Pg)의 하측 부분을 밀어주는 것에 의해 맨 뒤에 위치하는 피 포장물(P)은 도중에 넘어지는 경우도 생긴다.

본 발명의 장치는 이러한 피 포장물 그룹(Pg)의 환승 과정에서 야기되는 문제를 근본적으로 없애고자, 적재 컨베이어(24)의 출구 측에 피 포장물(P)의 상단부와 접촉하여 해당부분을 앞으로 밀어내는 강제 이송 컨베이어(36)를 배치하고 있다.

상기 강제 이송 컨베이어(36)는 적재 컨베이어(24)와 등속으로 주행하면서 피 포장물 그룹(Pg)을 구성하고 있는 피 포장물(P)이 카톤 블랭크(C)로 적재되기 직전에 그 상단부를 앞으로 추진시켜 줌으로써 환승과정에서 뒤로 넘어지려는 움직임이 해소된다. 강제 이송 컨베이어(36)는 피 포장물(P)의 상단부를 적재 컨베이어(24)의 출구 측으로 밀어주는 구조라면 어떤 형식의 컨베이어라도 적용할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

한편, 카톤 블랭크(C)는 피 포장물 공급부(2)의 하측에 배열된 상자 공급부(4)에서 낱장으로 공급된다.

도 4를 참조하면, 상자 공급부(4)는 카톤 블랭크(C)를 저장하여 순번대로 공급하는 블랭크 매거진(40)과, 상측이 상술한 적재 컨베이어(24)의 출구 측 하부로 연장되고 하측은 상기 블랭크 매거진(40)의 출구 단에 걸쳐지게 배치된 블랭크 컨베이어(41)와, 상기 블랭크 매거진(40)의 출구 단에 인접하도록 배치되어서 카톤 블랭크(C)를 1장씩 꺼내어 블랭크 컨베이어(41)로 환승시키는 진공 픽업(42)을 구비하고 있다.

상기 진공 픽업(42)의 반대쪽 단부는 서보 모터(43)로 회전되는 크랭크 축(44)에 연결되어서 상하로 왕복 이동하는 슬라이더(45)의 측면으로 고정 부착되어 있다. 이에 따라 서보 모터(43)가 1/2 회전하여 슬라이더(45)가 하강하면 진공 픽업(42)은 블랭크 컨베이어(41)에서 멀리 떨어진 낮은 위치로 놓여져 카톤 블랭크(C)를 흡인 인출할 수 없는 상태로 되고, 반대로 슬라이더(45)가 상승 위치하면 진공 픽업(42)은 블랭크 컨베이어(41)의 상방으로 위치 이동하여 블랭크 매거진(40)의 카톤 블랭크(C)에 접촉하게 됨으로써 이를 흡인 인출하여 블랭크 컨베이어(41)로 환승시키는 작용을 한다.

상기 블랭크 컨베이어(41)의 체인에는 카톤 블랭크(C)를 안전하게 잡아주는 그립퍼(46)가 구비되어 있음에 따라 상기 카톤 블랭크(C)는 일탈 없이 이송될 수 있다.

또, 카톤 블랭크(C)는 적재 컨베이어(24)의 출구 측 하부로 연장된 블랭크 컨베이어(41)의 상단에서 가이더(47)를 따라 안내됨으로써 상기 적재 컨베이어(24)의 출구 측 하부로 이동 위치하여 포장물 그룹(Pg)을 적재하게 된다.

포장물 그룹(Pg)이 적재된 카톤 블랭크(C)는 연속하여 배치된 포지션 가이드(G1)에 안내됨으로써 수평방향으로 흔들림없이 이동하게 되지만, 도 5a로 나타낸 바와 같이 카톤 블랭크(C)는 밑변(C1), 양측변(C2)(C3), 상변(C4), 그리고 측변(C2)에 연속하는 접착면(C5)과, 앞쪽 상 하부플랩(F1)(F2) 및 양 측방플랩(F3)(F4), 그리고 뒤쪽 상 하부플랩(F5)(F6) 및 양 측방플랩(F7)(F8)이 모두 평면상으로 펼쳐진 형태를 유지하고 상기 밑변(C1) 위로 피 포장물 그룹(Pg)이 적재된 상태이다.

이 상태에서 카톤 블랭크(C)가 도 5b의 화살표 방향으로 이동할 때, 한쪽 폴딩가이드(G2)는 한쪽 측변(C2)을, 그리고 반대쪽 폴딩가이드(G3)는 반대쪽 측변(C3)을 각각 동시에 안내하여 접혀지게 하고, 이어서 상변(C4)이 상방 폴딩가이드(G4)에 의해 접혀지게 된다.

상기 카톤 블랭크(C)의 이동은 계속되어 측변(C2)의 한쪽에 마련된 접착면(C5)이 폴딩가이드(G2)에 안내될 때, 수직으로 세워진 한쪽 측변(C2)에 대하여 거의 90도로 꺾이도록 자세 변환되고, 그 위치에서 통상의 호부기(S)가 상기 접착면(C5)에 핫 멜트를 스프레이 도포하게 된다.

카톤 블랭크(C)는 계속해서 이동하여 상변(C4)이 상방 폴딩가이드(G4)를 타고 완전히 접힐 때 도 5c로 나타낸 바와 같이, 접착면(C5) 위로 접합 되면서 상기 카톤 블랭크(C)는 내부에 피 포장물 그룹(Pg)을 수납하고 다만 앞 뒤쪽 8개의 플랩(F1~F8)만 열려있는 상자 형태로 되어 다음의 상자 포장부(6)로 이송된다.

상자 포장부(6)는 도 6으로 나타낸 바와 같이, 상기 피 포장물 공급부(2)에 연속하는 운반 경로의 상측으로 하나의 카톤 가이드 컨베이어(60)를 배치하고, 또한 상기 운반 경로의 입구 측 양쪽으로 1쌍의 터커 휠(61)을 대향 배치함과 동시에 상기 카톤 가이드 컨베이어(60)에 연속하여 상측 플라이트 컨베이어(62a)와 하측 플라이트 컨베이어(62b)를 쌍으로 대향 배치하되, 하측 플라이트 컨베이어(62b)가 우선하여 앞쪽으로 나와 있도록 어긋나게 배치한 구성으로 된다.

이와 같이 구성된 상자 포장부(6)에 있어서, 카톤 가이드 컨베이어(60)는 피 포장물 공급부(2)에서 나오는 카톤 블랭크(C)를 인수하여 다음 순서의 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)로 인계하는 단순한 벨트 컨베이어인 것이나, 터커 휠(61)은 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 측방플랩(F3)(F4)(F7)(F8)을 접어주고 또한 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)는 상 하부체인(69a)(69b) 전체에 다수 배열된 상 하부 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)의 연동 작용으로 상기 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)을 접어주어 상자 포장을 완료하게 된다.

상기 1쌍의 터커 휠(61)은 도 7a에 도시한 바와 같이, 중심축(65)에서 양쪽으로 연장된 아암부(66)의 끝 부분이 각각 양 갈래로 갈라져서 대칭을 이루는 위치에 앞쪽 푸시아암(67a)과 뒤쪽 푸시아암(67b)으로 형성되어 있다.

또한 상기 1쌍의 터커 휠(61)은 중심축(65)을 지점으로 카톤 블랭크(C)의 이동방향에 따라 동시 회전하도록 배치되어 있고, 본 발명에서는 그 앞쪽에 배치된 센서(68)가 카톤 블랭크(C)의 접근을 인지하여 회전구동신호를 송출하면 1회 회전하고, 또한 그 회전속도를 카톤 블랭크(C)의 이동속도와 동등하게 설정하여 이동 중에 트러블이 생기지 않게 하고 있다.

그러므로, 센서(68)가 카톤 블랭크(C)의 접근을 인식하여 회전신호를 송출하면 1쌍의 터커 휠(61)은 동시에 1회전하고 멈추게 되지만, 그 1회전 작동이 시작되면 1쌍의 앞쪽 푸시아암(67a)이 각각 카톤 블랭크(C)의 양 측방 플랩(F3)(F4)을 밀면서 안으로 접어 넣게 된다.

이어서 터커 휠(61)의 회전이 계속되면 도 7b에 도시한 바와 같이, 카톤 블랭크(C)의 이동방향에 직교하는 위치로 놓이게 되고, 이 위치에서 측방플랩(F3)(F4)은 양측 앞쪽 푸시아암(67a)에 의해 완전히 90도로 꺾어 접히게 된다.

카톤 블랭크(C)의 측방플랩(F3)(F4)은 90도로 꺾여 접힌 후부터 양측 앞쪽 푸시아암(67a)에 받쳐진 채로 이동하게 되고, 그와 동시에 터커 휠(61)의 회전도 계속되어 이번에는 도 7c에 도시한 바와 같이, 뒤쪽 푸시아암(67b)이 동시에 카톤 블랭크(C)의 뒤쪽으로 접근하여 뒤쪽 측방플랩(F7)(F8)을 안쪽으로 밀어 넣기 시작하고, 상기 터커 휠(61)의 1회전이 종료하기 직전에는 도 7d에 도시한 바와 같이 양 뒤쪽 푸시아암(67b)이 뒤쪽 측방플랩(F7)(F8)을 완전히 꺾어 접어놓게 된다.

이렇게 뒤쪽 측방플랩(F7)(F8)이 접혀진 상태는 터커 휠(61)의 1회전이 종료하여 뒤쪽 푸시아암(67b)에서 카톤 블랭크(C)가 떨어져 나갈 때까지 유지되고, 상기 터커 휠(61)은 다음 순서의 카톤 블랭크(C)가 접근하여 센서(68)가 이를 감지할 때까지 대기한다.

상기와 같이 측방플랩(F3)(F4)(F7)(F8)이 접혀진 카톤 블랭크(C)는 계속 이동되어 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b) 사이로 진입한다.

상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)에 구비된 상 하부 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)는 도 8a에 도시한 바와 같이 각각 상 하부체인(69a)(69b)의 어느 한 요소에 상 하부 앞 뒤쪽 힌지축(70a)(71a)(70b)(71b)을 개재하여 회동할 수 있도록 배치되는 것이며, 각각의 상 하부 앞 뒤쪽폴더(63a)(64a)(63b)(64b)는 자유 단의 바깥쪽 면이 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 면과 접촉하게 되는 상 하부 앞 뒤쪽 지지면(72a)(73a)(72b)(73b)으로 형성된다.

또, 상기 상 하부 앞 뒤쪽 힌지축(70a)(71a)(70b)(71b)을 중심으로 상 하부 앞 뒤쪽 지지면(72a)(73a)(72b)(73b) 각각의 반대쪽 끝 부분에는 상 하부 앞 뒤쪽 가동축(78a)(79a)(78b)(79b)을 개재하여 상 하부 앞 뒤쪽링크(74a)(75a) (74b)(75b)의 상 하부 앞 뒤쪽 가동단(76a)(77a)(76b)(77b)이 축 연결됨과 아울러 이들 상 하부 앞 뒤쪽 가동단(76a)(77a)(76b)(77b)의 반대쪽은 X자상으로 교차되면서 각각 상 하부 체인(69a)(69b)의 어느 한 요소에 부착되는 상 하부 앞 뒤쪽 고정축(80a)(81a)(80b)(81b)으로 축 연결된다.

이와 같이 상 하부 앞 뒤쪽 링크(74a)(75a)(74b)(75b)로 연결된 상 하부 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(64b)(64b)는 상 하부체인(69a)(69b) 각각에 다수가 배열되는데, 상 하부 뒤쪽 폴더(64a)(64b)의 상 하부 뒤쪽 지지면(73a)(73b)과 다음 순서로 연속하는 상 하부 앞쪽 폴더(63a)(63b)의 상 하부 지지면(72a)(72b)까지의 간격을, 상자로 포장된 카톤 블랭크(C)의 앞뒤길이에 일치하는 길이로 설정하여 등분 배치함과 아울러, 하측 플라이트 컨베이어(62b)를 상측 플라이트 컨베이어(62a)보다 대략 하부 앞 뒤쪽 폴더(63b)(64b) 사이 간격의 1/2 정도 우선하여 앞쪽으로 위치하도록 어긋나게 배치한다.

상술한 바와 같이 구성된 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)에서, 상 하부 앞 뒤쪽 힌지축(70a)(71a)(70b)(71b)을 지점으로 삼은 상 하부 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)의 회동변화는, 상 하부 체인(69a)(69b)이 각각 해당 스프로킷의 주위를 따라 주행하는 선회주행 시에 나타난다.

다시 말하면 도 8b에 도시한 바와 같이, 상 하부 앞쪽 폴더(63a)(63b)의 상 하부 앞쪽링크(74a)(74b)에 연결된 상 하부 앞쪽 가동축(76a)(76b)에서 상 하부 뒤쪽 고정축(80a)(80b)까지의 거리와, 상 하부 앞쪽 가동축(76a)(76b)에서 상 하부 앞쪽 힌지축(70a)(70b) 사이의 직선거리는 변화할 수 없지만, 상 하부 앞쪽 힌지축(70a)(70b)에서 상 하부 뒤쪽 고정축(80a)(80b) 사이의 거리는, 상 하부체인(69a)(69b)이 각각 해당 스프로킷을 따라 선회 주행할 때의 직선거리(L1)와, 상기 체인(69)이 직선주행할 때의 직선거리(L2)로 변화하여 차이가 생기게 되고, 이로 인하여 상기 상 하부 앞쪽 힌지축(70a)(70b)과 상 하부 앞쪽 가동축(76a)(76b), 그리고 상 하부 앞쪽 고정축(80a)(80b) 사이의 거리 비율이 변동되는 것에 비례하여 상 하부 앞쪽 폴더(63a)(63b)는 도시한 바와 같이 회동하게 되는 것이며, 이러한 회동 작동은 상 하부 앞쪽 폴더(63a)(63b)의 경사방향이 다르게 될 뿐 나머지는 동일하게 작동한다.

다음에, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)이 접히는 과정을 설명한다.

도 9a를 참조하면, 상부체인(69a)이 상측 플라이트 컨베이어(62a)의 입구 측 스프로킷을 타고 돌 때 상부 앞쪽링크(74a)는 상부 앞쪽 폴더(63a)를 진행방향으로 밀기 때문에 상기 상부 앞쪽 폴더(63a)는 기울어진 자세를 취하면서 카톤 블랭크(C)의 뒤쪽 상부플랩(F5)에 접촉하여 이를 접기 시작하고, 이와 동시에 하측 플라이트 컨베이어(62b)는 우선하여 앞쪽으로 어긋나게 배치되어 있음에 따라 하부 앞쪽 폴더(63b)는 수직자세를 유지하여 선행하는 카톤 블랭크(C)의 뒤쪽 하부플랩(F6)을 완전히 접어넣어 지지하고, 또한 하부 뒤쪽 폴더(64b)는 카톤 블랭크(C)의 진행방향으로 경사진 자세를 취하면서 앞쪽 하부플랩(F2)을 접어넣기 시작하는 것을 볼 수 있다.

카톤 블랭크(C)는 이렇게 앞쪽 하부플랩(F2)이 접혀지기 시작하더라도 계속 이동해서 도 9b에 나타낸 위치로 오면, 하부 뒤쪽 폴더(64b)가 수직으로 세워지면서 앞쪽 하부플랩(F2)을 완전히 접게 되고, 이와 동시에 상측 플라이트 컨베이어(62a)의 상부 앞쪽 폴더(64a)는 카톤 블랭크(C)의 앞쪽 상부플랩(F1)에 접근하여 이를 접어넣기 시작함과 동시에, 하측 플라이트 컨베이어(62b)의 하부 뒤쪽 폴더(64b)는 앞쪽 하측플랩(F2)을 완전히 접어 붙이게 된다.

계속해서 카톤 블랭크(c)가 이동하게 되면, 도 9c로 나타낸 바와 같이 하측 플라이트 컨베이어(62b)의 하부 앞쪽 폴더(63b)가 하부 앞쪽링크(74b)로 밀려짐에 따라 기울어진 자세로 변화하면서 상기 카톤 블랭크(C)의 뒤쪽 하부플랩(F6)에 접근하여 이를 밀어올려 접어 넣기 시작하고, 그대로 더 이동하면 도 9a로 나타낸 상태로 반복되면서 하나의 카톤 블랭크(C)에 대한 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F7)의 접기가 완료되어 완전한 상자 형태로 포장되면서 수거위치로 이동하게 된다.

이상과 같이 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)이 접히는 과정에서 소정위치마다 통상의 호부기(도시 생략)가 핫 멜트를 스프레이 하여 줌에 따라, 나중에 접혀지는 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)은 먼저 접혀진 앞 뒤쪽 측방플랩(F3)(F4) (F7)(F8)과 일체로 접착되어 상자로 포장된 다음 도 1에 도시한 바와 같이 상기 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)의 출구 측에서 외부로 반출되어 일정 장소로 수거되는 것으로 1회의 포장공정이 종료한다.

2: 피 포장물 공급부
20: 칸막이 21: 체인 컨베이어
22: 반송 컨베이어 23: 세퍼레이터
24: 적재 컨베이어 25: 요동아암
26: 반송 스프로킷 27: 반송체인
28: 분할체인 29: 분할봉
30: 분할 스프로킷 31: 지지 로드
32: 모터 33: 적재 스프로킷
34: 적재 체인 35: 푸시 로드
36: 강제 이송 컨베이어
4: 상자 공급부
40: 블랭크 카트리지 41: 블랭크 컨베이어
42: 진공 픽업 43: 서보 모터
44: 크랭크 축 45: 슬라이더
46: 그립퍼 47: 가이더
6: 상자 포장부
60: 카톤 가이드 컨베이어 61: 터커 휠
62a: 상측 플라이트 컨베이어 62b: 하측 플라이트 컨베이어
63a, 64a: 상부 앞 뒤쪽 폴더 63b, 64b: 하부 앞 뒤쪽 폴더
65: 중심 축 66: 아암부
67a: 앞쪽 푸시아암 67b: 뒤쪽 푸시아암
68: 센서 69a, 69b: 상 하부체인
70a, 71a: 상부 앞 뒤쪽 힌지축 70b, 71b: 하부 앞 뒤쪽 힌지축
72a, 73a: 상부 앞 뒤쪽지지면 72b, 73b: 하부 앞 뒤쪽지지면
74a, 75a: 상부 앞 뒤쪽링크 74b, 75b: 하부 앞 뒤쪽링크
76a, 77a: 상부 앞 뒤쪽 가동단 76b, 77b: 하부 앞 뒤쪽 가동단
78a, 79a: 상부 앞 뒤쪽 가동축 78b, 79b: 하부 앞 뒤쪽 가동축
80a, 81a: 상부 앞 뒤쪽 고정축 80b, 81b: 하부 앞 뒤쪽 고정축
C: 카톤 블랭크 C1: 밑면
C2, C3: 측면 C4: 상면
C5: 접착면 F1, F2: 앞쪽 상 하부플랩
F3, F4: 앞쪽 측방플랩 F5, F6: 뒤쪽 상 하부플랩
F7, F8: 뒤쪽 측방플랩 G1: 포지션 가이드
G2, G3, G4 : 가이드 P: 피 포장물
Pg: 피 포장물 그룹

Claims (5)

1. 통상의 체인 컨베이어(21)를 타고 이동되는 피 포장물(P)을 안내하는 다수의 칸막이(20)와, 상기 체인 컨베이어(21)에 연속하여 설치되고 상기 피 포장물(P)을 인수하여 지속적으로 이동시키는 반송 컨베이어(22)와, 상기 피 포장물(P)을 반송 컨베이어(22) 상에서 피 포장물 그룹(Pg)으로 구분하여 분할 공급하는 세퍼레이터(23)와, 분할 공급되는 피 포장물 그룹(Pg)을 인수하여 카톤 블랭크(C)의 상면으로 환승시키는 적재 컨베이어(24)를 갖춘 피 포장물 공급부(2);
   카톤 블랭크(C)를 저장하고 공급하는 블랭크 매거진(40)과, 상기 적재 컨베이어(24)의 출구 측 하부에서 상기 블랭크 매거진(40)의 출구 단 사이로 배치되고 카톤 블랭크(C)를 낱장으로 운반하는 블랭크 컨베이어(41)와, 상기 블랭크 매거진(40)에서 카톤 블랭크(C)를 1장씩 꺼내어 블랭크 컨베이어(41)로 환승시키는 진공 픽업(42)과, 통상의 서보모터(43)에 연동하여 상기 진공 픽업(42)을 승강 이동시키는 슬라이더(45)를 갖춘 상자 공급부(4); 및
   상기 적재 컨베이어(24)의 출구 측에 배열된 통상의 가이드(G2)(G3)(G4)에 의해 상자형태로 접혀지는 카톤 블랭크(C)를 인수하여 이동시키는 카톤 가이드 컨베이어(60)와, 상기 카톤 블랭크(C)가 운반될 때 앞 뒤쪽 측방플랩(F3)(F4) (F7)(F8)을 접어주는 1쌍의 터커 휠(61)과, 무한 순환하는 체인(69)에 다수 배열된 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)가 각각 앞 뒤쪽 링크(74a)(75a)(74b)(75b)에 연동하여 상기 카톤 블랭크(C)의 앞 뒤쪽 상 하부플랩(F1)(F2)(F5)(F6)을 접어주는 것으로 상자 포장되도록 하는 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)를 갖춘 상자 포장부(6)로 이루어진 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상자 공급부(4)의 서보모터(43)는 크랭크 축(44)을 개재하여 상기 슬라이더(45)를 승강 연동시켜서 상기 진공 픽업(42)이 블랭크 컨베이어(41)보다 낮은 위치에서 블랭크 매거진(40)의 카톤 블랭크(C)에 접촉하여 낱장으로 흡인 인출하는 높은 위치까지 승강 이동되도록 한 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 피 포장물 공급부(2)의 반송 컨베이어(22)는 상기 칸막이(20)의 배치수량과 같은 수량으로 배열되는 반송체인(27)을 구비하고, 상기 세퍼레이터(23)는 상기 반송체인(27) 상으로 돌출되면서 피 포장물(P)을 피 포장물 그룹(Pg)으로 구분하여 공급하는 분할봉(29)이 등 간격으로 배치된 분할체인(28)으로 이루어지며, 상기 적재 컨베이어(24)는 분할봉(29)으로 이동되는 상기 피 포장물 그룹(Pg)의 맨 끝에 위치하는 피 포장물(P)을 인수하여 계속 이송시키기 위한 푸시 로드(35)를 갖춘 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 상자 포장부(6)의 상 하측 플라이트 컨베이어(62a)(62b)는 하측 플라이트 컨베이어(62b)가 상측 플라이트 컨베이어(62a)보다 먼저 카톤 블랭크(C)를 받아들이도록 우선 배치되고, 또한 체인(69)에 구비된 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a) (63b)(64b)는 각각 체인(69)의 어느 한 요소에 힌지축(70a)(71a) (70b)(71b)으로 회동 가능하게 축 지지함과 아울러 각각 가동축(78a)(79a) (78b)(79b)을 개재하여 앞 뒤쪽 링크(74a)(75a)(74b)(75b)에 축 연결되고, 상기 앞 뒤쪽 링크(74a)(75a)(74b)(75b)는 X자상으로 교차되면서 각각 체인(69)의 어느 한 요소에 부착되는 앞 뒤쪽 고정축(80a)(81a)(80b)(81b)으로 축 연결되어서 상기 상 하측 앞 뒤쪽 폴더(63a)(64a)(63b)(64b)가 상기 힌지축(70a)(71a)(70b)(71b)을 중심으로 회동할 수 있는 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상자 포장부(6)의 터커 휠(61)은 중심축(65)에서 양쪽으로 연장된 아암부(66)의 끝 부분이 각각 양 갈래로 갈라져서 앞쪽 푸시아암(67a)과 뒤쪽 푸시아암(67b)으로 구분되고, 각각의 아암부(66)는 중심축(61)을 지점으로 카톤 블랭크(C)의 이동방향에 따라 대향 회전할 수 있는 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 다수의 병 포장물을 일괄포장하는 랩 어라운드 포장기.

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