KR100208073B1 - 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품을 포장하기 위한 박스의 자동 투입시 박스의 전면과 후면을 자동으로 구분하여 투입시킬수 있는 제품 포장용 박스의 자동 투입 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명은 이송 부재(7)에 색 감지 센서(10)가 설치되어 진공 패드(9)가 흡착하고 있는 박스(2)의 전면과 후면을 감지함에 따라 이송 부재(7)가 이송 구간을 선택하여 투입 부재(11)와 방향 전환부재(12)로 이동하여 박스(2)를 낙하시킬수 있게 된다. 따라서 본 발명은 포장 작업시 박스 투입 시간의 단축 및 작업 인력의 감소에 따른 생산성을 대폭 증대시킬수 있으며, 박스가 뒤집혀진 상태로 흡착되어도 박스를 정위치로 방향 전환을 하여 투입시킬수 있어서 작업을 편리한 상태에서 효율적으로 수행할수 있게 된다.

Description

제품 포장용 박스의 자동 투입 장치 및 그 방법{Packing box auto supply control device}

본 발명은 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품을 포장하기 위한 박스의 투입시 박스의 전면과 후면을 구분하여 투입시킬 수 있도록 된 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 팩키지형 에어콘 등의 제품을 포장하기 위해 박스를 자동으로 삽입시키고자 할 때에는 도 1에 나타낸 바와같이, 박스 적재장(17)에 적재되어 있는 박스(2)를 작업자(18)가 꺼내서 박스 이송 콘베이어(3)에 박스(2)를 세운 상태로 안착시키면 박스(2)가 세워져 있는 상태로 박스 이송 콘베이어(3)를 따라 자동 박스 삽입장치(1)로 이송하게 되므로 자동 박스 삽입장치(1)가 박스(2)를 파지하여 이송 콘베이어(19)에 탑재된 상태로 이송하는 제품(16)에 박스(2)를 씌워주게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 제품 포장용 박스 자동 삽입장치에서 박스(2)를 투입시에는 작업자(18)가 박스(2)를 세워서 수작업으로 박스 이송 콘베이어(3)에 투입시켜야 하므로 인해 박스 투입 시간 및 인력이 많이 소요되고, 특히 생산량이 늘어날 때에는 작업자(18)가 쉬 피로를 느껴 항상 일정한 속도로 박스(2)를 투입시킬수가 없게 되므로 인해 생산성이 크게 떨어지게 되며, 박스(2)를 적재하기 전에 전면과 후면을 구분하여 박스(2)를 적재한 후 작업자가 일정 방향으로 투입시켜야 하므로 인해 방향성에 제한을 받게 되어 작업시의 많은 불편함을 초래하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제품을 포장하기 위한 박스의 투입시 박스의 전면과 후면을 구분하여 투입함으로써 포장 작업시 박스 투입 시간을 단축하고 작업 인력을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 제품을 포장하기 위한 박스의 투입시 박스의 전면과 후면을 구분하여 투입하는 제품 포장용 박스의 투입 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 박스 투입 구조를 보인 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 박스 자동 투입 장치를 보인 것으로 박스의 전면이 흡착된 상태에서의 작용을 보인 정면도.

도 3은 도2에 본 발명에 따른 박스 자동 투입 장치에서 박스의 후면이 흡착된 상태에서의 작용을 보인 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 박스 자동 투입 방법을 나타낸 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2; 박스 3; 박스 이송 콘베이어

4; 제 1 액츄에이터 5; 박스 재치대

6; 천정 7; 안내 레일

8; 이송 부재 9; 에어 실린더

10; 진공 패드 11; 색감지 센서

12; 제 2 액츄에이터 13; 투입 부재

14; 제 3 액츄에이터 15; 제 2 프레임

21; 제 1 프레임 22 ; 방향 전환 부재

상기한 목적은 투입될 박스가 적재되는 박스 재치대; 박스 이송용 콘베이어에 인접하여 설치된 제 1프레임과, 박스가 안착되는 수평 상태와 박스를 상기 박스 이송 콘베이어로 투입하는 수직 상태 사이에서 회동 가능하게 그 일측단이 상기 프레임의 상단에 연결된 투입 부재와, 상기 투입 부재를 회동시키는 제 2 액츄에이터를 가지는 투입부; 상기 투입부와 상기 박스 재치대 사이에 설치된 제 2 프레임과, 상기 제 2 프레임의 상단에 회동 가능하게 설치되어 그의 상면에 안착된 박스를 뒤집어서 상기 투입 부재로 이송하는 방향 전환부재와, 상기 방향 전환부재를 회동시키는 제 3 액츄에이터를 가지는 방향전환부; 상기 박스 재치대에 적재된 박스를 흡착하는 진공 패드와, 상기 진공 패드를 승강시키는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더를 상기 박스 재치대로부터 상기 투입부 또는 방향전환부로 이송하는 이송 부재와, 상기 이송 부재의 이동을 안내하는 안내 레일을 가지는 이송부; 상기 이송부의 이송 부재에 설치되어 상기 진공 패드에 의해 흡착된 박스의 전후면을 판별하는 색감지 센서; 및 상기 색감지 센서의 판별 결과에 따라 상기 이송 부재가 상기 투입부 또는 방향전환부로 이동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 본 발명에 따른 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 박스를 흡착하는 단계; 흡착된 박스의 전후면을 감지하는 단계; 박스의 전면이 감지된 경우 박스를 투입 위치로 이송하는 단계; 박스의 후면이 감지된 경우 박스를 터닝 위치로 이송하는 단계; 상기 터닝 위치에 놓인 박스를 뒤집어 상기 투입 위치로 이송하는 단계; 및 상기 투입 위치에 놓인 박스를 박스 이송 콘베이어로 투입하는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 제품 포장용 박스의 투입 방법에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치를 도시한 정면도고, 도 4는 본 발명에 따른 제품 포장용 박스의 투입 방법을 도시한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 자동 투입 장치는 박스 재치대(5)와, 투입부와, 방향 전환부와, 이송부와, 색감지 센서(11)와, 제어부를 포함하여 이루어져 있다.

박스 재치대(5)는 상, 하판(5a, 5b)과 링크 부재(5c)로 되어 있으며, 상판(5a)에 투입될 박스(2)가 적재된다. 그리고, 링크 부재(5c)가 제 1 액츄에이터(4)에 의해 절첩되는 것에 의해 박스 재치대(5)의 높이가 조절된다.

투입부는 박스 이송 콘베이어(3)의 일측에 설치된 제 1 프레임(21)과, 제 1 프레임(21)의 상단에 회동가능하게 설치된 투입 부재(13), 및 투입 부재(13)를 회동시키는 제 2 액츄에이터(12)를 가진다. 투입 부재(13)는 이송부로부터 박스(2)를 공급받는 수평 상태와 박스(2)를 박스 이송 콘베이어(3)로 투입하는 수직 상태 사이에서 회동된다.

방향 전환부는 투입부와 박스 재치대(5) 사이에 설치되어 있으며, 제 2 프레임(15)과, 제 2 프레임(15)의 상단에 회동 가능하게 설치된 방향 전환 부재(22), 방향 전환 부재(22)를 회동시키는 제 3 액츄에이터(14)를 가진다. 방향 전환 부재(22)는 초기 상태가 소정 각도로 경사지게 되어 있으며, 제 3 액츄에이터(14)에 의해 회동되어 투입 부재(13)의 상측으로 회동된다. 이러한 회동 과정에서 방향 전환 부재(22)에 안착된 박스(2)는 그의 전후면이 뒤집어져 투입 부재(13)로 이재된다. 방향 전환 부재(22)의 초기 상태가 소정 각도로 경사지게 된 것은 박스 자동 투입 장치의 설치 면적을 줄이기 위한 것으로 수평 상태, 즉 0°에서 안착된 박스(2)가 이탈되지 않을 정도의 각도 중에서 적당한 각도를 선택한다. 제 2 프레임(15)의 상단에는 방향 전환 부재(22)에 안착된 박스(2)가 미끄러져 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지턱(23)이 형성되어 있다.

이송부는 박스 재치대(5)에 적재된 박스(2)를 흡착하여 투입부 또는 방향 전환부로 이송하기 위한 것으로, 천정(6)에 설치된 안내 레일(7)과, 안내 레일(7)을 따라 이동되는 이송 부재(8)와, 이송 부재(8)의 하단에 설치된 다수의 승강용 에어 실린더(9), 및 에어 실린더(9)의 로드 끝단에 각각 설치되어 박스를 흡착하는 진공 패드(10)를 가진다.

색감지 센서(11)는 이송 부재(8)의 하단 일측에 설치되어 있으며, 진공 패드(10)에 의해 흡착된 박스(2)의 전후면을 감지한다. 이는 제품 포장용 박스(2)의 전후면의 서로 대응되는 특정 위치 중 어느 일면에만 소정 색의 인식용 도형을 인쇄하고 이 도형의 색을 감지하는 것에 의해 이루어진다. 인식용 도형을 특별히 인쇄하는 대신 박스에 인쇄되는 제품명 또는 제조 회사의 상호 등을 이용할 수도 있다. 이러한 색감지 센서(11)는 통상적으로 널리 사용되는 공지의 것이기 때문에 색감지 센서(11) 자체의 원리와 구조에 대해서는 그 설명을 생략한다.

또한, 도면에서 도시되어 있지는 않으나, 제어부는 색감지 센서(11)의 감지 결과를 통해 박스(2)의 흡착면이 전면인지 후면인지를 판단하여 그 결과에 따라 이송 부재(8)를 투입부 또는 방향 전환부로 이동시킨다.

한편, 본 발명에 따른 박스 투입 방법은 박스(2)를 흡착하는 단계(S1)와, 흡착된 박스(2)의 전후면을 감지하는 단계(S2)와, 박스(2)의 전면이 감지된 경우 박스를 투입 위치로 이송하는 단계(S3)와, 박스(2)의 후면이 감지된 경우 박스(2)를 방향 전환 위치로 이송하는 단계(S4)와, 방향 전환 위치에 놓인 박스(2)를 뒤집어 투입 위치로 이송하는 단계(S5)와, 투입 위치에 놓인 박스(2)를 박스 이송 콘베이어(3)로 투입하는 단계(S6)를 포함한다. 이를 도 2와 도 3에 도시된 본 발명에 따른 박스 자동 투입 장치 및 도 4의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

박스(2)를 흡착하는 단계(S1)는 이송 부재(8)가 박스 재치대(5)의 상측으로 이동된 상태에서 에어 실린더(9)가 하강하여 진공 패드(10)가 박스(2)를 흡착하고 다시 에어 실린더(9)가 상승하는 것으로 이루어진다.

그리고나서, 색감지 센서(11)가 상술한 바와 같은 방법으로 흡착된 박스(2)의 전후면을 감지한다(S2). 제어부는 색감지 센서(11)의 감지 결과에 따라 박스(2)의 상면의 전후면 여부를 판단하여(S2a) 그 결과에 따라 이송 부재(8)를 투입 위치, 즉 투입부 또는 방향 전환 위치, 즉 방향 전환부로 이동시킨다(S3 또는 S4).

박스(2)의 흡착면이 전면으로 판단된 경우 도 2의 점선으로 포시된 바와 같이, 이송 부재(8)는 투입부로 이동된다(S3). 이때, 투입 부재(13)는 수평으로 유지된 상태다. 그리고 나서, 에어 실린더(9)가 하강하고 진공 패드(10)의 작용이 중지되는 것에 의해 박스(2)가 투입 부재(13)의 상면으로 낙하되어 안착된다.

박스(2)가 투입 부재(13)의 상면에 안착되면 제 2 액츄에이터(12)의 작동으로 투입 부재(13)가 박스 이송 콘베이어(3)의 상측으로 회동된다. 이에 따라 투입 부재(13)에 안착된 박스(2)는 하방으로 이동되어 박스 이송 콘베이어(3)에 세워진 상태로 투입된다(S6).

만약, 박스(2)의 흡착면이 후면으로 판단된 경우 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이, 이송 부재(8)는 방향 전환부로 이송된다(S4). 이때, 방향 전환 부재(22)는 초기 상태를 유지하며, 에어 실린더(9)가 하강하고 진공 패드(10)의 작용이 중지되는 것에 의해 박스(2)는 방향 전환 부재(22)의 상면으로 낙하되어 안착된다. 박스(2)가 방향 전환 부재(22)의 상면에 안착되면, 제 3 액츄에이터(14)가 작동되어 방향 전환 부재(22)를 회동시킨다. 방향 전환 부재(22)가 투입 부재(13)의 상측으로 회동되면 박스(2)는 투입 부재(13)의 상면으로 이재되어 안착되며, 이 과정에서 박스(2)는 그의 전면이 상방을 향하도록 뒤집어진다(S5).

방향 전환 부재(22)에 의해 박스(2)가 그의 전면이 상방을 향하도록 투입 부재(13)에 안착되면, 제 2 액츄에이터(12)의 작용으로 투입 부재(13)가 회동되는 것에 의해 S6단계가 수행되어 박스(2)가 박스 이송 콘베이어(2)로 투입된다.

따라서, 박스(2)의 투입 작업시 박스(2)의 방향성에 제한받지 않고 효율적인 작업이 이루어질 수 있다.

한편, 계속적인 투입 작업에 의해 박스 재치대(5)에 적재된 박스(2)가 줄어들면 제 1 액츄에이터(4)의 작용에 의해 링크 부재(5c)가 점점 펼쳐져 박스 재치대(5)의 높이가 상승된다. 그리고, 박스(2)가 완전히 없어지면 다시 제 1 액츄에이터(4)의 작용으로 링크 부재(5c)가 완전히 접혀 박스 재치대(5)는 최하측 높이로 하강된다. 이 상태에서 지게차 등을 이용해 복수개의 박스(2)를 박스 재치대(5) 상에 적재하고 다시 작업을 재개한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 제품을 포장하기 위한 박스의 자동 투입시 박스의 전면과 후면을 자동으로 구분하여 투입시킬수 있으므로써 포장 작업시 박스 투입 시간의 단축 및 작업 인력의 감소에 따른 생산성을 대폭 증대시킬수 있으며, 박스가 뒤집혀진 상태로 흡착되어도 박스를 정위치로 방향 전환을 하여 투입시킬수 있어서 작업을 편리한 상태에서 효율적으로 수행할수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 투입될 박스가 적재되는 박스 재치대;

   박스 이송용 콘베이어에 인접하여 설치된 제 1프레임과, 박스가 안착되는 수평 상태와 박스를 상기 박스 이송 콘베이어로 투입하는 수직 상태 사이에서 회동 가능하게 그 일측단이 상기 프레임의 상단에 연결된 투입 부재와, 상기 투입 부재를 회동시키는 제 2 액츄에이터를 가지는 투입부;

   상기 투입부와 상기 박스 재치대 사이에 설치된 제 2 프레임과, 상기 제 2 프레임의 상단에 회동 가능하게 설치되어 그의 상면에 안착된 박스를 뒤집어서 상기 투입 부재로 이송하는 방향 전환부재와, 상기 방향 전환부재를 회동시키는 제 3 액츄에이터를 가지는 방향전환부;

   상기 박스 재치대에 적재된 박스를 흡착하는 진공 패드와, 상기 진공 패드를 승강시키는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더를 상기 박스 재치대로부터 상기 투입부 또는 방향전환부로 이송하는 이송 부재와, 상기 이송 부재의 이동을 안내하는 안내 레일을 가지는 이송부;

   상기 이송부의 이송 부재에 설치되어 상기 진공 패드에 의해 흡착된 박스의 전후면을 판별하는 색감지 센서; 및

   상기 색감지 센서의 판별 결과에 따라 상기 이송 부재가 상기 투입부 또는 방향전환부로 이동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 박스 재치대의 하측에는 상기 박스 재치대에 적재된 박스의 수에 따라 상기 박스 재치대의 높이를 조절하기 위한 액츄에이터가 설치된 것을 특징으로 하는 제품 포장용 박스의 자동 투입 장치.
3. 박스를 흡착하는 단계;

   흡착된 박스의 전후면을 감지하는 단계;

   박스의 전면이 감지된 경우 박스를 투입 위치로 이송하는 단계;

   박스의 후면이 감지된 경우 박스를 터닝 위치로 이송하는 단계;

   상기 터닝 위치에 놓인 박스를 뒤집어 상기 투입 위치로 이송하는 단계; 및

   상기 투입 위치에 놓인 박스를 박스 이송 콘베이어로 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 포장용 박스의 투입 방법.

Images