KR101081542B1 - 제함기용 박스봉합장치 - Google Patents

Abstract

제함기용 박스봉합장치를 제공한다. 상기 제함기용 박스봉합장치는 박스봉합을 위한 테이프가 롤링가능하게 설치되는 테이프 공급부; 상기 테이프 공급부로부터 제공된 테이프를 박스의 피접착면에 가압 접착시킬 수 있도록, 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 갖는 복수의 접착로울러부로 이루어진 테이프 접착부; 및 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 가져, 상기 테이프 접착부에 의해 박스에 접착된 테이프 일단을 커팅하는 테이프 절단기;를 포함하며, 상기 테이프 접착부는, 박스의 진행방향 전방에 위치한 제1 측면 및 제1 측면과 직교하는 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제1 접착로울러부와; 상기 제1 접착로울러부를 통해 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 가접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 접착시키는 제2 접착로울러부와; 박스 하면 및 상기 박스의 제1 측면과 대향된 박스 후방의 제2 측면의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제3 접착로울러부;로 구성됨을 요지로 한다.

제함기, 테이프, 박스봉합

Description

제함기용 박스봉합장치{Box sealing device for box forming Apparatus}

본 발명은 제함기용 박스봉합장치에 관한 것으로, 상세하게는 개함되지 않는 박스를 펼치고, 펼쳐진 박스의 개봉된 박스 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하여 봉합하는 일련의 과정이 자동화된 제함기에 있어, 상기 제함기에 박스봉합을 위해 적용되는 박스봉합장치에 관한 것이다.

양산된 각종 제품의 수납 보관 및 안전한 운반을 목적으로 포장용 박스가 널리 채택되고 있다. 제품 포장에 사용되는 박스의 경우 일반적으로, 입체형상으로 접이가능하도록 재단된 골판지 판재를 박스형태로 접어 수납공간을 조성하는 포장박스를 일반적으로 이용하고 있다.

상기 골판지 판재를 이용하여 제품을 수납, 포장함에 있어서는, 박스형태로 접이가능한 개함되지 않는 골판지 판재를 펼치고, 펼쳐진 판재의 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하 여 봉합하는 방식으로 진행된다. 종래에는 위와 같은 제품 수납, 포장 작업이 전적으로 수작업을 통해 진행되어 왔으며, 이에 따라, 제품 수납, 포장에 상당한 인력 및 시간이 소모되어 제품 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

따라서 상기한 종래의 박스 포장에 대한 문제점을 해결하고자 최근에는 개함되지 않는 골판지 판재를 펼치고, 펼쳐진 박스의 개봉된 박스 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하여 봉합하는 일련의 과정을 자동화 처리가능한 제함기가 개발되었고, 현장에 이미 적용되고 있다.

종래 일반적인 제함기의 구성을 간략히 살펴보면, 적재된 다수의 판재를 순차적으로 공급하는 매거진과, 상기 매거진에서 판재를 하나씩 인출하여 입체형태로 전개하는 포밍유닛과, 상기 포밍유닛에 의해 펼쳐진 박스의 전후 접편과 좌우 접편을 박스 안쪽으로 절곡시켜 박스 바닥부를 형성시키는 접이수단과, 바닥부를 형성한 박스를 이송하는 콘베이어 및, 콘베이어를 따라 이동하는 박스 바닥부 하면의 상기 접편에 의해 형성된 경계선을 테이핑하여 봉합하는 봉합장치를 포함한다. 상기 봉합장치는 제품 수납 후 박스 상면을 테이핑하여 봉합처리함에 있어서도 적용된다.

대한민국 등록특허 제824032호는 "테이프 접착장치"라는 제목으로 위와 같은 구성의 제함기를 이용해 박스를 제작함에 있어, 박스봉합과정에서 테이프를 공급하고 접편에 의한 경계선을 봉합하는 박스봉합장치를 개시하고 있다. 상기 한국특허 제824032호는 링크부재를 통해 상호 연동가능한 두 개의 접착로울러부에 의해 피접 착면에 대한 테이프 접착을 수행할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 한국특허 제824032호는 피접착면에 대한 테이프 봉합을 수행하는 두 개의 접착로울러부가 위와 같이 상호 연동가능한 구조이어서, 제어가 용이하며, 이를 구성하는 부품수가 많지 않아 제품 제작상 유리하다는 이점을 가진다. 그러나 두 개의 접착로울러부가 서로 이격되어 상호 독립적인 작업영역을 가진 구조로서, 봉합과정에서의 피접착면에 대한 테이프의 접착상태가 전반적으로 고르지 못하며, 들뜬 부분이 부분적으로 발생하는 등 접착불량이 발생하는 단점이 있다.

더욱이, 테이프 양 쪽 끝부분을 박스 양 측면부로 절곡시켜 접합시키는 마감처리를 수행함에 있어(이하, '오버 랩'이라 한다), 상기 한국특허 제824032호에 개시된 봉합장치는 오버 랩 작업이 양호하지 못해 박스안에 중량물을 수납하는 경우, 운반 과정에서 하중을 견디지 못하고 박스 바닥부가 개봉되고 제품이 인출되어, 제품에 손상이 발생하는 등 견고함이 요구되는 박스의 전반적인 신뢰도를 떨어뜨리는 단점 또한 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 봉합과정에서의 피접착면에 대한 테이프의 접착력을 증대시킬 수 있고, 테이프 접착상태를 양호하면서도 전반적으로 고르게 유지시킬 수 있으며, 테이프 양 쪽 끝부분을 박스 양 측면부로 절곡시켜 접합시키는 오버 랩 작업을 보다 확실하게 수행할 수 있는 제함기용 박스봉합장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 박스를 펼치고, 펼쳐진 박스의 개봉된 박스 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하여 봉합하는 일련의 과정이 자동으로 수행되는 제함기에 있어, 상기 제함기에 적용되는 박스봉합장치로서, 박스봉합을 위한 테이프가 롤링가능하게 설치되는 테이프 공급부; 상기 테이프 공급부로부터 제공된 테이프를 박스의 피접착면에 가압 접착시킬 수 있도록, 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 갖는 복수의 접착로울러부로 이루어진 테이프 접착부; 및 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 가져, 상기 테이프 접착부에 의해 박스에 접착된 테이프 일단을 커팅하는 테이프 절단기;를 포함하며, 상기 테이프 접착부는, 박스의 진행방향 전방에 위치한 제1 측면 및 제1 측면과 직교하는 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제1 접착로울러부와; 상기 제1 접착 로울러부를 통해 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 가접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 접착시키는 제2 접착로울러부와; 박스 하면 및 상기 박스의 제1 측면과 대향된 박스 후방의 제2 측면의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제3 접착로울러부;로 구성됨을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 테이프 절단기는, 힌지축을 중심으로 일정범위 내에서 박스접촉과 연계하는 움직임을 가지면서 회동하는 커팅아암; 상기 커팅아암 선단에 장착되며, 박스접촉과 연계한 상기 커팅아암의 움직임에 의해 테이프를 절단하는 커팅 나이프; 힌지축 근방의 상기 커팅아암 다른 선단으로부터 일정각도로 분기되는 분기아암; 상기 분기아암의 선단에 장착되며, 박스 하면(또는 상면)과 접촉하는 방향으로 상기 커팅아암에 복원력을 제공하는 스프링; 및 상기 분기아암의 회동방향 내측에 설치되며, 상기 스프링의 복원력에 의해 회동하는 커팅아암의 회동을 제한하는 스톱퍼;를 포함한다.

상기 제1, 제2, 제3 접착로울러부는 각각, 힌지축을 통해 한 쪽 끝이 박스봉합장치에 회전가능하게 피봇연결된 회동아암과, 상기 회동아암의 다른 쪽 끝에 롤링가능하게 결합되는 가압로울러로 구성되며, 상기 제1 접착로울러부는, 한 쪽 끝이 제1 접착로울러부의 회동아암 힌지축과 근접한 지지축에 결합되고, 다른 쪽 끝은 박스봉합장치에 회전가능하게 피봇연결되는 탄성댐퍼를 통해 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 가진다.

이때, 상기 제1 접착로울러부와 제2, 제3 접착로울러부는 상호 독립된 움직임을 가지며, 상기 제2 접착로울러부와 제3 접착로울러부는 링크부재를 매개로 상 호 연동되는 움직임을 가진다.

상기 제2 접착로울러부와 제3 접착로울러부의 회동아암은 이격배치된 각각의 힌지축을 시점으로 다른 쪽 끝이 상호 교차 배치되며, 봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 상기 제2 접착로울러부의 하향회동과 연계하여 상기 링크부재를 매개로 상기 제3 접착로울러부는 상향회동되는 움직임을 가진다.

상기 링크부재는, 상기 제2, 제3 접착로울러부 각각의 힌지축으로부터 좌, 우로 일정거리 하향 편향된 지점의 회동아암 선단에 각각 설치되는 연결축과, 상기 연결축을 서로 연결하는 복수의 링크와, 상기 링크 사이에서 제2 접착로울러부의 연결축과 제3 접착로울러부의 회동축에 연결 설치되어 제2 접착로울러부에 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 제공하는 제1 인장 스프링과, 제2, 제3 접착로울러부의 연결축을 상호 연결하여 제3 접착로울러부가 봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 제2 접착로울러부의 하향회동과 연계하여 상향회동되도록 복원력을 제공하는 제2 인장 스프링으로 구성된다.

여기서 상기 링크는 바람직하게, 상기 연결축 중 어느 한 연결축과는 슬라이딩 결합될 수 있도록, 일측이 개방된 장공을 어느 한 쪽 끝에 구비하도록 구성함이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2, 제3 접착로울러부를 통해 접착이 수행된 테이프에 대한 마감처리를 위한 브러쉬;를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 제1, 제2, 제3 접착로울러부 등 3개의 접착로울러부로 구성된 테이프 접착부를 통해 피접착면에 대한 보다 확실한 테이프 접착이 수 행될 수 있다. 즉, 3개의 접착로울러부가 서로 이격되어 있지만, 일부(제2, 제3 접착로울러부)는 일정부분에 걸쳐 작업영역을 공유하면서 피접착면에 접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 접착시킬 수 있는 구조를 가지므로, 피접착면에 대한 전반적인 테이프 접착력이 우수하며, 전반에 걸쳐 테이프의 접착상태가 매우 고르다는 장점이 있다.

또한, 테이프 양 쪽 끝부분을 박스 양 측면부로 절곡시켜 접합시키는 마감처리(오버 랩)를 수행함에 있어, 종래에는 오버 랩을 수행하는 접착로울러부가 상호 연동한 구조를 가져서, 박스 크기에 따라 오버 랩 작업이 양호하지 못한 경우가 발생하지만, 본 발명은 오버 랩을 수행하는 접착로울러부가 상호 독립적인 움직임을 가져서, 보다 확실하게 오버 랩을 수행할 수 있다. 결과적으로, 피접착면에 대한 테이프의 접착상태를 전반에 걸쳐 증대시킬 수 있어, 견고함이 요구되는 박스의 전반적인 신뢰도를 향상시키는 장점 또한 있다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면을 간단히 살펴보면, 도 1은 본 발명에 따른 박스봉합장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 제1 접착로울러부 및 테이프 절단기의 장착상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 제2, 제3 접착로울러부의 링크연결관계를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 박스를 펼치고, 펼쳐진 박스의 개봉된 박스 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하여 봉합하는 일련의 과정이 자동화된 제함기에 있어, 상기 테이핑을 통한 박스봉합을 수행하는 장치로서 크게, 테이프 공급부(12), 테이프 접착부(14) 및 테이프 절단기(16)로 구성된다.

상기 테이프 공급부(12)에는 일면에 접착면을 가진 테이프(2)가 롤링가능하게 설치되고, 상기 테이프 접착부(14)는 상기 테이프 공급부(12)로부터 제공된 테이프(2)를 이용해 박스봉합을 수행하며, 상기 테이프 절단기(16)는 박스봉합에 적당한 길이로 테이프(2)를 절단하는 역할을 수행한다. 본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

테이프 공급부(12)는 박스봉합을 위한 테이프(2)가 롤링가능하게 설치되는 장착로울러(120)와, 상기 장착로울러(120)로부터 인출된 테이프(2)를 상기 테이프 접착부(14)로 안내하는 판상 가이드(122) 및 복수의 방향전환 로울러(124)(126)를 포함한다. 상기 판상 가이드(122)는 그 한 쪽 끝이 박스봉합장치를 구성하는 판상의 바디(10)에 피봇가능하게 연결되고, 상기 판상의 바디(10)에 연결되는 인장 스프링(127)을 통해 다른 한 쪽 끝의 자유단은 상기 장착로울러(120)에 장착되는 테이프(2) 외면에 긴밀히 접하는 방향으로 복원력을 가진다.

상기 테이프 공급부(12)에 테이프(2)를 설치함에 있어서는 도 1에서와 같이, 상기 테이프 공급부(12)의 장착로울러(120)에 중공 상의 테이프(2)의 중앙부 끼워져 고정되도록 하고, 이처럼 장착로울러(120)에 테이프(2)를 설치한 상태에서의 상 기 테이프(2)는, 접착면을 형성하고 있지 않은 비접착면이 상기 판상 가이드(122) 외면과 접한 채 판상 가이드(122)를 거쳐 상기 방향전환 로울러(124)(126) 측으로 안내되도록 하며, 상기 복수의 방향전환 로울러(124)(126)를 경유하여 테이프 접착부(14)로 제공될 수 있도록 함으로써 테이프 설치가 완료된다.

테이프 접착부(14)는 상기 테이프 공급부(12)로부터 제공된 테이프(2)를 박스의 피접착면에 가압 접착시킬 수 있도록, 박스접촉과 연계하여 탄성 움직임을 가지는 복수의 접착로울러부를 포함한다. 구체적으로는, 박스의 일측면, 하면(또는 상면), 다른 일측면에 대해 테이프 접착을 순차적으로 수행하는 제1, 제2, 제3 접착로울러부(140)(142)(144)가 상호 이격설치된 구성을 가진다.

상기 제1 접착로울러부(140)는 상기 테이프 공급부(12)로부터 테이프(2)를 제공받아 박스의 진행방향 전방에 위치한 박스(3)의 제1 측면(30) 및 제1 측면(30)과 직교하는 박스 하면(또는 상면; 32)의 피접착면에 테이프(2)를 탄성가압하여 접착시키고, 제2 접착로울러부(142)는 상기 제1 접착로울러부(140)를 통해 박스 제1 측면(30) 및 하면(또는 상면; 32)의 피접착면에 가접착된 테이프(2)를 다시 한번 탄성가압하여 접착시키는 역할을 수행한다. 그리고 제3 접착로울러부(144)는 박스 하면(또는 상면; 32) 및 상기 박스의 제1 측면(30)과 대향된 박스 후방의 제2 측면(34)의 피접착면에 테이프(2)를 탄성가압하여 접착시키는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 있어 상기 제1, 제2, 제3 접착로울러부(140)(142)(144)는 각각, 힌지축(H1)(H2)(H3)을 통해 한 쪽 끝이 박스봉합장치에 회전가능하게 피봇연결된 회동아암(140a)(142a)(144a)과, 상기 회동아암(140a)(142a)(144a)의 다른 쪽 끝에 롤링가능하게 결합되는 가압로울러(140b)(142b)(144b)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 이때 상기 제1 접착로울러부(140)와, 상기 제2, 제3 접착로울러부(142)(144)는 상호 독립된 움직임을 가지도록 판상의 바디(10)에 회동가능하게 설치되며, 상기 제2 접착로울러부(142)와 제3 접착로울러부(144)는 링크부재(146)를 매개로 상호 연동되는 움직임을 가진다.

구체적으로 도 2에서와 같이, 상기 제1 접착로울러부(140)는 탄성댐퍼(145)를 통해 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 가진다. 상기 탄성댐퍼(145)는 한 쪽 끝이 제1 접착로울러부(140)의 회동아암(140a) 힌지축(H1) 전방으로 근접하게 위치한 지지축(147)에 결합되고, 다른 쪽 끝은 판상의 바디(10)에 회전가능하게 피봇연결되어, 상기 제1 접착로울러부(140)의 회동아암(140a)이 봉합대상물인 박스를 향하도록 복원력을 제공한다.

상기 제1 접착로울러부(140)의 전방에는 상기 테이프 공급부(12)로부터 제공되는 테이프가 말리거나 꺽이는 것을 방지하는 가이드 플레이트(148)가 설치되며, 상기 가이드 플레이트(148)는 탄성부재 예컨대, 토션스프링(149)을 매개로 상기 제1 접착로울러부(140)의 회동아암(140a)으로부터 이격되는 방향으로 복원력을 가진다. 이에 따라, 테이프(2)의 접착과정에서 제1 접착로울러부(140)로 제공되는 테이프(2)는 항상 팽팽한 긴장상태를 유지하여 말리거나 꺽이지 않으며, 이에 따라 접착과정에서의 접착불량이 줄어 들게 된다.

본 발명의 실시예에 있어 상기 제2 접착로울러부(142)와 제3 접착로울러부(144)의 회동아암(142a)(144a)은 도 3에서와 같이, 일정한 간격을 두고 이격배치 된 각각의 힌지축(H2)(H3)을 시점으로 그 중앙부가 상호 교차 배치되며, 제3 접착로울러부(144)는 봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 상기 제2 접착로울러부(142)의 하향회동과 연계하여 상기 링크부재(146)를 매개로 상향회동되는 움직임을 가진다. 이에 따라, 각각의 회동아암(142a)(144a) 다른 쪽 끝에 롤링가능하게 결합된 가압로울러(142b)(144b)는 일정부분에 걸쳐 작업영역을 공유한다.

제2, 제3 접착로울러부(142)(144)가 연동가능하도록 서로를 연결하는 상기 링크부재(146)는, 상기 제2, 제3 접착로울러부(142)(144) 각각의 힌지축(H2)(H3)으로부터 좌, 우로 일정거리 하향 편향된 지점의 회동아암(142a)(144a) 선단에 각각 설치되는 연결축(146a)(146b)과, 상기 연결축(146a)(146b)을 서로 연결하는 복수의 링크(146c)와, 상기 제2, 제3 접착로울러부(142)(144)가 상호 연계된 탄성 움직임을 가지도록 하는 복수의 인장 스프링(146d)(146e)을 포함한다.
이때 상기 인장 스프링은, 상기 링크(146c) 사이에서 제2 접착로울러부(142)의 연결축(146a)과 제3 접착로울러부(144)의 회동축(H3)에 연결 설치되어 제2 접착로울러부(142)에 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 제공하는 제1 인장 스프링(146d)과, 제2, 제3 접착로울러부의 연결축(146a)(146b)을 상호 연결하여 제3 접착로울러부(144)가 봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 제2 접착로울러부(142)의 하향회동과 연계하여 상향회동되도록 복원력을 제공하는 두 개의 제2 인장 스프링(146e)으로 구성된다.
상기 링크(146c)는 일측이 개방된 장공(도면부호 생략)을 어느 한 쪽 끝에 구비하여, 상기 연결축(146a)(146b) 중 어느 한 연결축(146b)과는 슬라이딩 가능하게 결합된다(도면상에는 제2 접착로울러부의 연결축과 연결된 상태가 도시되어 있음). 이에 따라, 박스봉합과정에서 박스의 접착대상면에 제2, 제3 접착로울러부(142)(144)의 가압로울러(142b)(144b)가 동시에 접해, 상기 제2, 제3 접착로울러부(142)(144)의 회동아암(142a)(144a)이 상호 이격되는 방향으로 벌어져 연결축(146a)(146b) 사이의 축간 거리에 차이가 발생하더라도 상기 장공에 의해 보상될 수 있다.

삭제

테이프 절단기(16)는 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 가지며, 상기 테이프 접착부(14)에 의해 박스에 접착된 테이프(2) 일단을 커팅하는 역할을 수행한다. 본 실시예서의 상기 테이프 절단기(16)는, 힌지축(H4)을 중심으로 일정범위 내에서 박스접촉과 연계하는 움직임을 가지면서 회동하는 커팅아암(160)과, 상기 커팅아암(160) 선단에 장착되며 박스접촉과 연계한 상기 커팅아암(160)의 움직임에 의해 테이프(2)를 절단하는 커팅 나이프(162)를 포함한다.

상기 커팅아암(160)의 회전중심인 힌지축(H4) 근방의 상기 커팅아암(160) 다른 선단으로부터는 분기아암(164)이 일정각도로 분기되어 뻗어 있으며, 상기 분기아암(164)의 선단에는 상기 커팅아암(160)이 박스 하면(또는 상면)과 접촉하는 방향으로 탄성복원될 수 있도록 복원력을 제공하는 스프링(166)이 설치된다. 이에 따라, 상기 커팅아암(160)은 접착대상물인 박스가 콘베이어를 통해 이송되는 박스 하면(또는 상면)과 접촉하면 판상의 바디(10) 안쪽으로 탄동되었다가, 박스가 지나가면 순간적으로 상기 스프링(166)의 복원력에 의해 판상의 바디(10) 바깥으로 탄성복귀하게 되고, 이 과정에서의 테이프(2)를 향한 상기 커팅 나이프(162)의 탄성복원 동작에 의해 테이프(2)에 대한 커팅이 이루어진다.

도면상 미설명 부호 168은 상기 분기아암(164)의 회동방향 내측에 설치되며, 상기 스프링(166)의 복원력에 의해 회동하는 커팅아암(160)의 회동을 제한하기 위한 스톱퍼이며, 18은 상기 제1, 제2, 제3 접착로울러부(140)(142)(144)를 통해 접착이 수행된 테이프(2) 표면을 문질러 완벽하게 접착될 수 있도록 마감처리를 수행하는 브러쉬를 가르킨다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 박스봉합장치를 통해 수행되는 박스봉합과정을 본 발명의 동작과 연계하여 설명한다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 박스봉합장치를 통해 수행되는 테이프 접착공정을 순서대로 도시한 작동상태도로서, 개함되지 않는 판재형태의 박스부재는 미도시된 매거진을 통해 하나씩 인출되고, 개함기의 포밍유닛(미도시)을 거치면서 입체형태로 전개된다. 포밍유닛에 의해 입체형태로 전개된 박스는 개함기의 접이수단(미도시) 거치면서 박스 하단(또는 상단)의 전후 접편과 좌우 접편이 박스 안쪽으로 절곡되고, 박스 바닥부를 형성하게 된다.

위와 같이 바닥부를 형성한 박스는 콘베이어를 통해 본 발명의 실시예에 따른 박스봉합장치(1) 측으로 제공되며, 상기 박스봉합장치(1)는 박스 바닥부 하면의 상기 접편에 의해 형성된 경계선을 테이핑하여 봉합한다. 상기 박스봉합장치(1)를 통해 수행되는 박스봉합과정을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 도 4를 참조하면, 상기 접이수단을 거치면서 바닥부를 형성한 박스는 콘베이어(미도시)와 같은 이송수단을 통해 본 발명인 박스봉합장치(1)로 투입된다. 상기 박스(3) 진행방향 전면에 해당하는 박스의 제1 측면(30) 전방에는, 제1 접착로울러부(140)의 회동아암(140a)이 탄성댐퍼(145)의 영향을 받아 박스 진행을 가로막는 방향으로 펼쳐져 있다. 이에 따라, 상기 회동아암(140a) 선단의 가압로울러(140b)는 화살표 방향으로 진행하는 박스의 제1 측면(30)과 접하게 되고, 박스의 상기 제1 측면(30) 하부에 테이프 시작단을 접착시킨다(오버 랩).

콘베이어에 의한 계속되는 박스 진행에 따라, 상기 제1 접착로울러부(140)의 가압로울러(140b)는 도 5 내지 도 6에서와 같이, 힌지축(H1)을 피봇점으로 한 회동아암(140a)의 다운스윙에 의해 하향으로 회동하고 박스(3) 바닥부 하면(32)과 가압 접촉된다. 이 상태에서의 계속되는 박스 진행으로 박스(3)의 상기 제1 측면(30)과 직교하는 박스 하면(또는 상면; 32)의 피접착면 즉, 접편이 마주함에 의한 경계선에 대한 테이프 접착이 수행된다.

위와 같은 과정에서 상기 제1 접착로울러부(140)의 전방에 위치한 테이프 절단기(16) 역시 탄성회동되어 박스(3)의 하면과 접하며, 탄성회동하는 과정에서 상기 테이프 절단기(16)의 커팅아암 선단부에는 스프링(166; 도 1참조)에 의한 복원력을 저장하고 있다.

이어서, 계속되는 상기 박스의 화살표 방향 진행에 따라, 제2 접착로울러부(142)의 회동아암(142a) 역시 밀려, 해당 힌지축(H2)을 피봇점으로 상기 제1 접착로울러부(140)의 회동아암(140a)의 스윙과 동일한 방향으로 다운스윙 되어 완전히 젖혀지며, 상기 제2 접착로울러부(142)와 연동되는 제3 접착로울러부(144)의 회동아암(144a)은 링크부재(146)에 의해서 업스윙 즉, 박스 하면과 접하는 방향으로 상향회동하려는 움직임을 갖는다.

이에 따라, 도 7에서와 상기 제2 접착로울러부(142) 회동아암(142a) 선단에 장착된 가압로울러(142b) 및 제3 접착로울러부(144) 회동아암(144a) 선단의 가압로울러(144b) 역시, 상기 제1 접착로울러부(140)의 가압로울러와 마찬가지로, 박스(3) 바닥부 하면(32)에 가압 접촉된다. 이처럼 박스 하면에 가압 접촉된 제2, 제3 접착로울러부(142)(144)의 상기 가압로울러(142b)(144b)들은 회전하면서 상기 제 1 접착로울러부(140)를 통해 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 가접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 보다 확실하게 접착시킨다.

도 8은 콘베이이어 의해 이동되는 박스(3)가 제1 접착로울러부(140) 및 테이프 절단기(16)를 벗어나고 있는 상태를 도시한 것으로, 박스(3) 이탈에 따라 테이프 절단기(16)의 커팅아암(160) 선단부는 상기 스프링(166)의 복원력에 의해 상측방향으로 회동되고, 회동되는 테이프 절단기(16)의 선단에는 커팅나이프(162)가 결합되어 있다. 따라서 상기 커팅나이프(162)에 의해 테이프(2)는 절단되고, 절단된 테이프(2) 끝단은 상향회동하는 상기 제3 접착로울러부(144)의 가압로울러(144b) 탄성가압에 의해 박스(3)의 제2 측면(34)에 가압 접착된다(오버 랩).

한편, 테이프 공급부(12 ; 도 1참조) 측의 절단된 테이프(2) 다른 끝단 및 제1 접착로울러부(140), 제2 접착로울러부(142)는 각각, 상기 제1 접착로울러부(140)의 탄성복귀동작 및 링크부재(146)에 의한 도면의 화살표와 같은 제2 접착로울러부(142)의 탄성복귀동작에 의해 도 9에서와 같이 박스(3) 초기 공급 위치로 복귀하게 된다.

상기와 같이 동작되는 본 발명의 실시예에 따르면, 제1, 제2, 제3 접착로울러부(140)(142)(144) 등 3개의 접착로울러부로 구성된 테이프 접착부(14)를 통해 피접착면에 대한 보다 확실한 테이프 접착을 수행할 수 있다. 즉, 3개의 접착로울러부가 서로 이격되어 있지만, 일부(제2, 제3 접착로울러부)는 일정부분에 걸쳐 작업영역을 공유하면서 피접착면에 접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 접착시킬 수 있는 구조이기 때문에, 피접착면에 대한 전반적인 테이프 접착력이 우수하 며, 전반에 걸쳐 테이프의 접착상태를 고르게 유지시킬 수 있다.

또한, 테이프 양 쪽 끝부분을 박스 양 측면부로 절곡시켜 접합시키는 마감처리(오버 랩)를 수행함에 있어, 종래에는 오버 랩을 수행하는 접착로울러부가 상호 연동한 구조를 가져서, 박스 크기에 따라 오버 랩 작업이 양호하지 못한 경우가 발생하지만, 본 발명은 오버 랩을 수행하는 접착로울러부가 상호 독립적인 움직임을 가져서, 보다 확실하게 오버 랩을 수행할 수 있다. 결과적으로, 피접착면에 대한 테이프의 접착상태를 전반에 걸쳐 증대시킬 수 있어, 견고함이 요구되는 박스의 전반적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 박스봉합장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 개략도.

도 2는 도 1에 도시된 제1 접착로울러부 및 테이프 절단기 구조를 도시한 도면.

도 3은 도 1에 도시된 제2, 제3 접착로울러부의 링크연결관계를 도시한 도면.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 박스봉합장치를 통해 수행되는 테이프 접착공정을 순서대로 도시한 작동상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1...박스봉합장치 2. 테이프

3...박스 12...테이프 공급부

14...테이프 접착부 16...테이프 절단기

18...브러쉬 30...박스의 제1 측면

32...박스의 하면(또는 상면) 34...박스의 제2 측면

120...장착 로울러 122...가이드

124, 126...방향전환 로울러

140...제1 접착로울러부 142...제2 접착로울러부

144...제3 접착로울러부

140a, 142a, 144a...회동아암

140b, 142b, 144b...가압로울러

145...탄성댐퍼 146...링크부재

160...커팅아암 162...커팅 나이프

164...분기아암 166...스프링

168...스톱퍼 H1, H2, H3, H4...힌지축

Claims (10)

1. 박스를 펼치고, 펼쳐진 박스의 개봉된 박스 밑면을 테이핑하여 내부에 수납가능한 공간을 조성하며, 제품 수납후 개봉된 박스 상면을 테이핑하여 봉합하는 일련의 과정이 자동화된 제함기에 있어, 상기 제함기에 적용되는 박스봉합장치로서,

   박스봉합을 위한 테이프가 롤링가능하게 설치되는 테이프 공급부;

   상기 테이프 공급부로부터 제공된 테이프를 박스의 피접착면에 가압 접착시킬 수 있도록, 박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 갖는 복수의 접착로울러부로 이루어진 테이프 접착부; 및

   박스접촉과 연계하는 탄성 움직임을 가져, 상기 테이프 접착부에 의해 박스에 접착된 테이프 일단을 커팅하는 테이프 절단기;를 포함하며,

   상기 테이프 접착부는,

   박스의 진행방향 전방에 위치한 제1 측면 및 제1 측면과 직교하는 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제1 접착로울러부와;

   상기 제1 접착로울러부를 통해 박스 하면(또는 상면)의 피접착면에 가접착된 테이프를 다시 한번 탄성가압하여 접착시키는 제2 접착로울러부와;

   박스 하면 및 상기 박스의 제1 측면과 대향된 박스 후방의 제2 측면의 피접착면에 테이프를 탄성가압하여 접착시키는 제3 접착로울러부;로 구성됨을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 테이프 절단기는,

   힌지축을 중심으로 일정범위 내에서 박스접촉과 연계하는 움직임을 가지면서 회동하는 커팅아암;

   상기 커팅아암 선단에 장착되며, 박스접촉과 연계한 상기 커팅아암의 움직임에 의해 테이프를 절단하는 커팅 나이프;

   힌지축 근방의 상기 커팅아암 다른 선단으로부터 일정각도로 분기되는 분기아암;

   상기 분기아암의 선단에 장착되며, 상기 커팅아암이 박스 하면(또는 상면)과 접촉하는 방향으로 탄성복원될 수 있도록 복원력을 제공하는 스프링; 및

   상기 분기아암의 회동방향 내측에 설치되며, 상기 스프링의 복원력에 의해 회동하는 커팅아암의 회동을 제한하는 스톱퍼;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1, 제2, 제3 접착로울러부는 각각,

   힌지축을 통해 한 쪽 끝이 박스봉합장치에 회전가능하게 피봇연결된 회동아 암과,

   상기 회동아암의 다른 쪽 끝에 롤링가능하게 결합되는 가압로울러로 구성됨을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 접착로울러부는,

   한 쪽 끝이 제1 접착로울러부의 회동아암 힌지축과 근접한 지지축에 결합되고, 다른 쪽 끝은 박스봉합장치에 회전가능하게 피봇연결되는 탄성댐퍼를 통해 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 가지는 것을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   제1 접착로울러부와 제2, 제3 접착로울러부는 상호 독립된 움직임을 가지며,

   상기 제2 접착로울러부와 제3 접착로울러부는 링크부재를 매개로 상호 연동되는 움직임을 가지는 것을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제2 접착로울러부와 제3 접착로울러부의 회동아암은,

   이격배치된 각각의 힌지축을 시점으로 상호 교차 배치되어, 각각의 회동아암 다른 쪽 끝에 롤링가능하게 결합된 가압로울러는 일정부분에 걸쳐 작업영역을 공유하는 것을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 제3 접착로울러부는,

   봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 상기 제2 접착로울러부의 하향회동과 연계하여 상기 링크부재를 매개로 상향회동되는 움직임을 가지는 것을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 링크부재는,

   상기 제2, 제3 접착로울러부 각각의 힌지축으로부터 좌, 우로 일정거리 하향 편향된 지점의 회동아암 선단에 각각 설치되는 연결축과,

   상기 연결축을 서로 연결하는 복수의 링크와,

   상기 링크 사이에서 제2 접착로울러부의 연결축과 제3 접착로울러부의 회동축에 연결 설치되어 제2 접착로울러부에 봉합대상물인 박스를 향하는 복원력을 제공하는 제1 인장 스프링과,

   상기 제2, 제3 접착로울러부의 연결축을 상호 연결하여 제3 접착로울러부가 봉합대상물인 박스와의 접촉에 따른 제2 접착로울러부의 하향회동과 연계하여 상향회동되도록 복원력을 제공하는 제2 인장 스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 링크는,

   상기 연결축 중 어느 한 연결축과는 슬라이딩 결합될 수 있도록, 일측이 개방된 장공을 어느 한 쪽 끝에 구비함을 특징으로 하는 제함기용 박스봉합장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    제1, 제2, 제3 접착로울러부를 통해 접착이 수행된 테이프에 대한 마감처리를 위한 브러쉬;를 더 포함하는 제함기용 박스봉합장치.

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