KR101046724B1 - 자동포장장치 - Google Patents

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KR101046724B1
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Abstract

본 발명은 연속적으로 공급되는 제품을 단공정에 의해 박스 규격대로 포장할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 공급과 박스의 포장이 동시에 이루어져 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 자동포장장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제품공급라인(10)에 의해 공급되는 제품(11)을 박스공급라인(20)에 의해 공급되는 박스(21) 내에 담을 수 있도록 된 자동포장장치에 있어서, 상기 제품공급라인(10)의 선단에 근접 배치되는 본체(31)와, 이 본체(31)에 상기 제품공급라인(10)의 수평 연장선상에 위치되도록 구비되어 상기 제품공급라인(10)으로부터 공급되는 다수의 제품(11)이 열을 이루어 탑재됨과 동시에 상기 제품공급라인(10)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 구비되는 횡단테이블(32)과, 이 횡단테이블(32)의 상부에 승강 가능하도록 구비되어 상기 횡단테이블(32) 상의 제품(11)을 상기 박스(21)의 충전수량에 대응되도록 흡착하여 상기 박스(21) 내로 담을 수 있도록 구비되는 픽업수단(33,34)을 포함하여 이루어지며, 상기 픽업수단(33,34)은 상기 횡단테이블(32)의 이동방향으로 상호 이격된 제1 픽업수단(33)과 제2 픽업수단(34)으로 구비되고, 상기 횡단테이블(32)은 상기 각 픽업수단(33,34)이 교호로 제품(11)을 픽업할 수 있도록 구동수단(36)에 의해 반복적으로 왕복운동되는 자동포장장치가 제공된다.
포장장치, 박스, 횡단테이블, 픽업수단, 제품정렬수단

Description

자동포장장치{Auto packer}
본 발명은 제품을 소정의 수량 단위로 빈 박스에 담기 위한 자동포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속적으로 공급되는 제품을 단공정에 의해 박스 규격대로 포장할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 공급과 박스의 포장이 동시에 이루어져 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 자동포장장치에 관한 것이다.
일반적으로 떠먹는 요구르트와 같이 용기에 개별 포장되면서도 제품의 크기가 작은 가공식품의 경우에는 소정의 수량이 하나의 박스에 담긴 상태로 포장되는데, 이러한 포장공정은 대개 자동화된 포장장치에 의해 이루어지게 된다. 이러한 종래의 포장장치는 제품이 컨베이어에 의해 연속적으로 공급되도록 구비된 상태에서, 공급된 제품을 소정 수량 픽업하여 박스공급수단에 의해 제공되는 빈 박스에 제품을 담도록 되어 있다.
하지만, 종래의 포장장치에 의하면, 하나의 박스 내에 제품을 담을 때에 단공정에 의해 제품을 박스 규격대로 담을 수 있는 것이 아니라 다수의 공정에 의해 제품의 충전이 완료되도록 구비되어 있다. 예를 들어, 박스의 규격이 20개의 제품을 충전하도록 된 것이라면, 종래의 포장장치에 구비되는 픽업수단은 1공정당 5개의 제품을 픽업하도록 된 것이어서, 하나의 박스에 제품의 충전을 완료하기 위해서는 4번의 픽업이 이루어지도록 된 것이다. 그러므로 박스 내에 제품을 충전하기 위해 박스가 대기하는 시간이 길어질 수밖에 없을 뿐만 아니라 그에 따라 생산성이 떨어지는 단점이 있는 것이다.
전술된 바와 같은 경우에, 픽업수단의 구성을 박스의 규격에 맞게 증설하여 단공정에 의해 제품의 충전을 완료하도록 구비할 수도 있는 것이나, 그러한 경우에도 상기 픽업수단에 의해 픽업 가능한 스페이스 내에 박스의 규격에 맞는 수량이 공급될 때까지 대기하는 시간이 발생되므로 생산성이 크게 개선되지 않는 단점이 있는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 박스 규격에 대응된 픽업수단이 구비되어 단공정에 의해 제품의 충전을 완료할 수 있으며, 또한 제품의 공급과 박스의 포장이 동시에 이루어지도록 구비되어 제품 및 박스의 대기시간을 최소화함과 동시에 그에 따라 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 또한 장치의 구성이 상하로 구비되어 장치의 점유면적을 최소화할 수 있는 자동포장장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 제품공급라인(10)에 의해 공급되는 제품(11)을 박스공급라인(20)에 의해 공급되는 박스(21) 내에 담을 수 있도록 된 자동포장장치에 있어서, 상기 제품공급라인(10)의 선단에 근접 배치되는 본체(31)와, 이 본체(31)에 상기 제품공급라인(10)의 수평 연장선상에 위치되도록 구비되어 상기 제품공급라인(10)으로부터 공급되는 다수의 제품(11)이 열을 이루어 탑재됨과 동시에 상기 제품공급라인(10)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 구비되는 횡단테이블(32)과, 이 횡단테이블(32)의 상부에 승강 가능하도록 구비되어 상기 횡단테이블(32) 상의 제품(11)을 상기 박스(21)의 충전수량에 대응되도록 흡착하여 상기 박스(21) 내로 담을 수 있도록 구비되는 픽업수단(33,34)을 포함하여 이루어지며, 상기 픽업수단(33,34)은 상기 횡단테이블(32)의 이동방향으로 상호 이격된 제1 픽업수단(33)과 제2 픽업수단(34)으로 구비되고, 상기 횡단테이블(32)은 상기 각 픽업수단(33,34)이 교호로 제품(11)을 픽업할 수 있도록 구동수단(36)에 의해 반복적으로 왕복운동되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 각 픽업수단(33,34)은 정위치된 상태에서 승강 가능하도록 구비되고, 상기 박스공급라인(20)은 상기 횡단테이블(32)의 하부로 연장 형성되어 상기 각 픽업수단(33,34)의 직하방에 상기 박스(21)가 정위치되도록 2열로 구비되며, 상기 횡단테이블(32)은 상기 픽업수단(33,34) 중에서 어느 하나의 직하방에 위치된 상태에서의 돌출폭(W)이 상기 각 픽업수단(33,34) 사이의 간격(D)에 비해 상대적으로 좁게 형성되고, 이에 의해 상기 픽업수단(33,34) 중의 어느 하나에 의해 제품(11)이 픽업되어 상기 박스(21) 내에 담기는 동안에 다른 하나 측으로 이동되면서 제품(11)을 탑재하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체(31)에는 상기 횡단테이블(32) 상에 탑재된 다수의 제품(11)을 정렬하도록 가이드봉(45)이 일정 간격으로 배열된 제품정렬수단(42)이 더 구비되며, 이 제품정렬수단(42)은 상기 횡단테이블(32)의 폭방향으로 상호 이격되며 각각에 구비되는 상기 가이드봉(45)이 마주보도록 구비된 제1 가이드부(46)와 제2 가이드부(47)로 이루어지고, 상기 각 가이드부(46,47)에 의해 상기 각 픽업수단(33,34)의 작동을 방해하지 않도록 이동수단(48)에 의해 상기 횡단테이블(32)의 폭방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명의 포장장치(30)는 박스(21)의 충전수량에 대응되도록 제품(11)을 흡착하여 상기 박스(21) 내로 담을 수 있도록 구비되는 픽업수단(33,34)이 구비되어 단공정에 의해 각 박스(21)의 포장을 완료할 수 있으며, 또한 한 쌍으로 구비되는 픽업수단(33,34)과 이 픽업수단(33,34) 사이를 왕복운동하는 횡단테이블(32)에 의해 연속적으로 포장이 이루어지므로, 제품(11) 또는 박스(21)의 대기시간이 거의 발생되지 않을 뿐만 아니라 그에 따라 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 횡단테이블(32)의 상하부에 각각 픽업수단(33,34)과 박스공급라인(20)이 수직 배치됨과 동시에 상기 픽업수단(33,34)이 정위치된 상태에서 작동 가능하도록 구비됨으로써, 컴팩트한 구성이 가능하여 장치가 차지하는 면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 구성을 간소화하여 제작상의 편리함을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 횡단테이블(32) 상에 탑재된 제품(11)을 박스(21)의 규격에 맞도록 배열할 수 있는 제품정렬수단(42)이 더 구비됨으로써, 내부가 구획된 특수한 형태의 박스(21)가 공급되더라도 별도의 정렬작업을 행하지 않더라도 용이하게 포장할 수 있는 장점이 있다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 정면도와 평면도 그리고 측면도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 포장장치(30)는 떠먹는 요구르트와 같은 가공식품이 컵형상의 용기에 담긴 제품(11)을 빈 박스(21)에 소정의 수량대로 포장하도록 된 것으로, 제품(10)이 연속적으로 공급되는 제품공급라인(10)의 일측에 본체(31)가 구비되고, 이 본체(31) 상에는 상기 제품공급라인(10)으로부터 공급되는 제품(11)을 탑재할 수 있도록 횡단테이블(32)이 구비되어 있다.
또한 상기 본체(31)에는 상기 횡단테이블(32)의 상부에 위치되어 제품을 픽업하여 박스(21)에 담을 수 있도록 픽업수단(33,34)이 구비되고, 상기 횡단테이블(32)의 하부에 위치되어 상기 픽업수단(33,34)에 의해 픽업된 제품(11)을 담을 수 있도록 빈 박스(21)를 공급하기 위한 박스공급라인(20)이 통과되도록 구비되어 있다. 전술된 바와 같이, 본 발명의 포장장치(30)는 각 구성이 본체(31) 상에 수직 배치되는 구조를 이루어 장치가 차지하는 공간을 최소화하여 보다 컴팩트한 구성을 제공할 수 있게 된다.
이러한 본 발명을 도 2 내지 도 4를 추가하여 보다 상세하게 설명하면 다음 과 같다. 상기 제품공급라인(10)은 제품이 2열로 이송되도록 구비된 컨베이어 벨트 형태로 구비된 것이고, 이 제품공급라인(10)의 단부 양측에는 이송되는 제품을 상기 횡단테이블(32) 측으로 공급할 수 있는 스타휠(12)이 구비되어 있으며, 이 스타휠(12)은 그 외주면 둘레로 제품이 삽입되도록 요홈이 형성되고, 그 상부에 구비되는 구동모터(13)에 의해 회전되면서 제품(11)을 전방으로 이동시키도록 되어 있다.
또한 상기 횡단테이블(32)은 상기 제품공급라인(10)에 대해 수평선상에 구비되어 다수의 제품(10)이 탑재되는데, 그 상면에는 다수의 가이드벽(35)이 폭방향으로 간격을 두고 구비되어 그에 의해 형성되는 충전라인에 제품(10)이 일렬로 탑재되도록 되어 있다. 또한 상기 횡단테이블(32)은 상기 제품공급라인(10)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 구비되는데, 이를 위해 상기 본체(31) 상에는 횡단테이블(32)을 구동하기 위한 구동수단(36)와 가이드레일(37)이 구비되며, 상기 구동수단(36)은 위치제어가 정확한 서보모터로 구비되어 상기 제품공급라인(10)의 일직선상에 충전라인이 정위치되도록 상기 횡단테이블(32)을 이동시키게 된다.
한편, 이와 같은 횡단테이블(32)의 상부에는 다수의 제품(11)을 일체로 픽업하기 위한 픽업수단(33,34)이 구비되는데, 이 픽업수단(33,34)은 공압실린더(38)에 의해 구동되어 상하로 이동 가능한 승강바디(39)와 이 승강바디(39)의 하단부에 구비되어 제품(11)을 진공 흡착하는 흡착헤드(40)로 이루어지며, 상기 흡착헤드(40)는 박스(21)의 규격에 따른 충전수량에 대응되도록 구비되어 1회 승강(단공정)에 의해 박스(21)의 포장(제품의 충전)을 완료하도록 구비되어 있다.
또한 상기 픽업수단(33,34)은 상기 횡단테이블(32)의 이동방향으로 상호 이 격된 제1 픽업수단(33)과 제2 픽업수단(34)으로 이루어지고, 상기 횡단테이블(32)은 상기 구동수단(36)에 의해 반복적으로 왕복운동되도록 구비되어 상기 각 픽업수단(33,34)이 교호로 제품(11)을 픽업하여 박스(21)에 담을 수 있도록 구비되어 있으며, 이러한 작동은 조작패널(41)에 구비되는 컨트롤러에 의해 전기적 및 기계적으로 연동되도록 제어 가능하게 된다.
한편, 상기 횡단테이블(32)의 하부에는 빈 박스(21)를 공급하기 위한 박스공급라인(20)이 통과되도록 구비되는데, 이 박스공급라인(20)은 상기 각 픽업수단(33,34)의 위치에 대응되도록 2열로 구비되고, 각 박스공급라인(20) 상에는 상기 각 픽업수단(33,34)의 직하방에 빈 박스(21)를 정위치시키기 위한 박스스토퍼(22)가 구비되어 있으며, 이 박스스토퍼(22)는 구동실린더(23)에 의해 회동 가능한 회동판(24)으로 이루어져 있다.
이러한 구성에 더하여 상기 횡단테이블(32)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 픽업수단(33,34) 중의 어느 하나의 직하방에 위치된 상태에서의 돌출폭(W)이 상기 픽업수단(33,34) 사이의 간격(D)에 비해 상대적으로 좁게 형성되어 있으며, 이에 의해 상기 픽업수단(33,34)이 정위치된 상태에서 제품(11)을 픽업하여 박스(21) 내에 담는 동작이 상기 횡단테이블(32)에 의해 간섭되지 않게 된다.
보다 상세하게는 상기 횡단테이블(32)은 상기 각 픽업수단(33,34)의 1회 픽업수량에 비해 대략 50% 정도(예를 들어, 상기 픽업수단(33,34)의 1회 픽업수량이 40개라면 대략 60~70개 정도 탑재할 수 있는 넓이) 더 탑재할 수 있는 넓이로 구비되고, 이 넓이는 상기 픽업수단(33,34) 중의 어느 하나의 직하방에 위치된 상태에 서 그 픽업수단(33,34)의 픽업수량에 비해 대략 2~3열의 제품이 더 탑재되는 돌출폭(W)을 형성하게 되며, 이 돌출폭(W)은 상기 각 픽업수단(33,34) 사이의 간격(D)에 비해 상대적으로 좁게 형성되어 상기 픽업수단(33,34)의 작동이 상기 횡단테이블(32)에 의해 간섭되지 않고 원활하게 이루어지게 되는 것이다.
이상과 같은 구성에 의하면, 상기 횡단테이블(32)은 상기 각 픽업수단(33,34)에 의해 픽업할 수 있는 수량보다 대략 50% 정도 더 탑재하도록 구비된 것이므로, 상기 픽업수단(33,34) 중의 하나에 의해 픽업이 이루어지는 동안에도 제품(11)이 연속적으로 탑재되어 다른 하나에 의해 픽업이 이루어지기 위한 제품(11)의 충전시간(또는 대기시간)을 줄일 수 있게 된다. 그러므로 본 발명은 제품(11) 또는 박스(21)의 대기시간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제품(11)의 공급 및 박스(21)의 포장이 동시에 이루어져 생산성을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
또한 장치를 제작함에 있어서, 상기 픽업수단(33,34)은 정위치된 상태에서 승강되도록 구비되므로, 상기 박스공급라인(20)이 본체(31)의 외부 일측에 구비된 경우에 비해 별도의 이동수단 및 가이드수단이 더 구비될 필요가 없으므로 상대적으로 간단한 구성으로 제작이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, 공급되는 박스(21)의 형상에 따라 제품정렬수단(42)이 더 구비될 수 있는데, 이 제품정렬수단(42)은 상기 횡단테이블(32) 상에 탑재된 다수의 제품(11)을 상기 픽업수단(33,34)에 의해 픽업되기 이전에 미리 박스(21)의 형상대로 정렬하기 위한 것으로, 이 제품정렬수단(42)은 상기 횡단테이블(32)의 상부에 위치되도록 사각형상을 이루는 림(rim) 형태의 프레임(43)이 구비되고, 이 프레임(43)의 양측(상기 횡단테이블(32)의 폭방향 양측)에는 각각 다수의 가이드봉(45)이 일정 간격으로 배열된 제1 가이드부(46)와 제2 가이드부(47)가 구비되어 있으며, 상기 가이드부(46,47)에 구비되는 가이드봉(45)은 각각 프레임(43)의 내측으로 연장 형성되어 상호 마주보도록 구비되어 있다.
이러한 제품정렬수단(42)은 상기 프레임(43)의 일측에 실린더 형태로 구비된 이동수단(48)이 결합되고, 이 이동수단(48)에 의해 상기 횡단테이블(32)의 폭방향으로 이동 가능하도록 구비되며, 또한 상기 본체(31)에는 상기 프레임(43)의 이동을 가이드할 수 있는 가이드레일(49)이 형성되어 있다. 이와 같이 제품정렬수단(42)이 이동 가능하게 구비되는 것은 상기 픽업수단(33,34)의 작동을 방해하지 않도록 제품(11)의 정렬 이후에 정위치에서 벗어날 수 있도록 하기 위함이며, 이를 위한 제품정렬수단(42)의 작동은 전술된 조작패널(41)에 구비되는 컨트롤러에 의해 상기 횡단테이블(32)과 픽업수단(33,34)에 연동되도록 전기적 및 기계적으로 제어하게 된다.
이와 같은 제품정렬수단(42)은 공급되는 박스(21)의 내부에 격자형상의 칸막이가 형성된 특수한 경우에 적합한 것으로, 상기 가이드봉(45)에 의해서 박스(21)의 폭방향 격벽에 상응한 간격으로 상기 제품을 배열하게 되며, 이때에 상기 박스(21)의 길이방향(종방향) 격벽에 대한 제품(11)의 정렬은 상기 횡단테이블(32)에 구비된 가이드벽(35)에 의해 공급단계에서 이미 정렬된 상태가 된다.
이러한 제품정렬수단(42)에 의하면, 하나의 프레임(43)에 상기 각 가이드 부(46,47)가 일체로 구비될 뿐만 아니라 하나의 이동수단(48)에 의해 작동되도록 구비된 것이므로, 그 구성이 매우 간단하여 제작상의 편리함을 제공할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 구성 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 정면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평면도
도 3은 본 발명의 구성의 일부에 따른 작동상태도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측면도

Claims (3)

  1. 제품공급라인(10)에 의해 공급되는 제품(11)을 박스공급라인(20)에 의해 공급되는 박스(21) 내에 담을 수 있도록 된 자동포장장치에 있어서, 상기 제품공급라인(10)의 선단에 근접 배치되는 본체(31)와, 이 본체(31)에 상기 제품공급라인(10)의 수평 연장선상에 위치되도록 구비되어 상기 제품공급라인(10)으로부터 공급되는 다수의 제품(11)이 열을 이루어 탑재됨과 동시에 상기 제품공급라인(10)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 구비되는 횡단테이블(32)과, 이 횡단테이블(32)의 상부에 승강 가능하도록 구비되어 상기 횡단테이블(32) 상의 제품(11)을 상기 박스(21)의 충전수량에 대응되도록 흡착하여 상기 박스(21) 내로 담을 수 있도록 구비되는 픽업수단(33,34)을 포함하여 이루어지며, 상기 픽업수단(33,34)은 상기 횡단테이블(32)의 이동방향으로 상호 이격된 제1 픽업수단(33)과 제2 픽업수단(34)으로 구비되고, 상기 횡단테이블(32)은 상기 각 픽업수단(33,34)이 교호로 제품(11)을 픽업할 수 있도록 구동수단(36)에 의해 반복적으로 왕복운동되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 픽업수단(33,34)은 정위치된 상태에서 승강 가능하도록 구비되고, 상기 박스공급라인(20)은 상기 횡단테이블(32)의 하부로 연장 형성되어 상기 각 픽업수단(33,34)의 직하방에 상기 박스(21)가 정위치되도록 2열로 구 비되며, 상기 횡단테이블(32)은 상기 픽업수단(33,34) 중에서 어느 하나의 직하방에 위치된 상태에서의 돌출폭(W)이 상기 각 픽업수단(33,34) 사이의 간격(D)에 비해 상대적으로 좁게 형성되고, 이에 의해 상기 픽업수단(33,34) 중의 어느 하나에 의해 제품(11)이 픽업되어 상기 박스(21) 내에 담기는 동안에 다른 하나 측으로 이동되면서 제품(11)을 탑재하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 본체(31)에는 상기 횡단테이블(32) 상에 탑재된 다수의 제품(11)을 정렬하도록 가이드봉(45)이 일정 간격으로 배열된 제품정렬수단(42)이 더 구비되며, 이 제품정렬수단(42)은 상기 횡단테이블(32)의 폭방향으로 상호 이격되며 각각에 구비되는 상기 가이드봉(45)이 마주보도록 구비된 제1 가이드부(46)와 제2 가이드부(47)로 이루어지고, 상기 각 가이드부(46,47)에 의해 상기 각 픽업수단(33,34)의 작동을 방해하지 않도록 이동수단(48)에 의해 상기 횡단테이블(32)의 폭방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 자동포장장치.
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