KR101110128B1 - 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치 - Google Patents

도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 도시락용 포장 김이 포장된 다수의 포장용기를 설정된 개수만큼 단위세트로 묶어 하나의 포장팩으로 포장하여 공급하는 필로우(pillow) 포장기로 공급하기 위하여 이송로봇의 그립지점(grip point)으로 도시락용 포장 김이 포장된 낱개 포장용기를 순차적으로 이송시키기 위한 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수의 낱개 포장용기를 진입되는 순서대로 순차적으로 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 종단부에 설치되어 상기 컨베이어로부터 이송된 낱개 포장용기들이 순차적으로 진입되고, 순차적으로 진입되는 낱개 포장용기들의 미는 힘에 의해 순차적으로 이송되어 이송로봇의 그립지점에 순차적으로 정렬되도록 제공하는 가이드부를 포함하는 장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 동력장치인 컨베이어와 무동력 구조물인 가이드부를 결합하여 구성하고, 이를 통해 포장용기 진입시 순차 진입방식으로 포장용기를 이송로봇의 그립지점에 순차 정렬시킴으로써 감지센서를 진입부당 2개(양측에 각각 1개씩)만 사용하는 것이 가능하여 진입부당 4개가 설치되는 종래기술에 비하여 제품인식에 대한 에러율을 감소시킬 수 있으며, 이송장치의 동작 신뢰성을 향상시켜 작업의 효율성과 생산성, 더 나아가서는 경제성을 향상시킬 수 있다.

Description

도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING THE PIECE OF PACKAGING CONTAINER FOR LUNCH LAVER}
본 발명은 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 도시락용 포장 김이 포장된 다수의 낱개 포장용기를 설정된 개수만큼 단위세트로 묶어 하나의 포장팩으로 포장하여 공급하는 필로우(pillow) 포장기로 공급하기 위하여 이송로봇의 그립지점(grip point)으로 도시락용 포장 김이 포장된 낱개 포장용기를 순차적으로 이송시키기 위한 장치에 관한 것이다.
김(laver)은 소비자가 손쉽게 구입하여 먹기에 간편하도록 도시락용(일회용)으로 포장되어 판매되고 있다. 이러한 포장 김은 가공기에서 김의 표면에 향유를 바르고 조미료를 뿌린 다음, 이를 불에 구워 적정 크기로 절단하는 일련의 가공공정을 거쳐 가공된다. 가공된 김은 포장공정을 통해 적당량이 포장용기에 담겨져 포장된다.
포장공정은 가공된 김을 포장용기에 수납하는 낱개 포장공정과, 가공된 김이 포장된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 포장팩에 포장하는 세트(set) 포장공정으로 이루어진다. 이하에서는 본 발명의 기술적 특징인 세트 포장공정에 대해 설명한다.
세트 포장공정은 이송장치, 이송로봇 및 필로우(pillow) 포장기를 이용하여 수행된다. 포장공정을 통해 포장된 낱개 포장용기는 이송장치와 이송로봇을 통해 필로우(pillow) 포장기에 공급된다. 필로우 포장기는 이송로봇을 통해 공급되는 다수(예컨대, 3개~5개)의 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 포장팩에 포장하여 공급한다.
이송장치는 낱개 포장용기를 이송로봇의 그립지점(grip point)으로 이송하기 위하여 낱개 포장용기를 진입되는 순서대로 순차적으로 이송로봇의 그립지점으로 이송하는 이송부와, 이송부를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 이송로봇의 그립지점에 도달했는지를 감지하여 이송로봇의 동작을 제어하는 감지신호를 발생하는 감지부로 구성되어 있다.
감지부는 단위세트에 따라 다수의 감지센서를 포함하여 구성해야만 한다. 예를 들어, 단위세트를 구성하는 포장용기가 3개인 경우에는 양측에 각각 1개씩 총 4개의 감지센서가 설치되게 된다. 즉, 4개의 감지센서들 중 2개는 단위세트를 구성하는 포장용기들 중 첫번째로 진입되는 첫번째 포장용기를 감지하도록 설치되고, 나머지 감지센서는 포장용기들 중 최종번째로 진입되는 최종번째 포장용기를 감지하도록 설치되어 있다.
이렇게 감지부에 의해 감지된 감지신호는 이송로봇을 제어하는 제어부로 제공되고, 이러한 제어부는 이 감지신호를 입력받아 이송로봇의 동작을 제어하게 된다. 즉, 이송로봇은 감지센서들을 통해 감지된 감지신호에 응답하여 그립지점에 도달한 단위세트의 포장용기들을 동시에 그립하여 필로우 포장기로 공급하도록 구성되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 이송장치는 전술한 바와 같이 첫번째 포장용기와 최종번째 포장용기를 동시에 감지하기 위해 4개의 감지센서가 이송부의 양측에 이격 설치되어야 하기 때문에 감지센서의 오류 또는 감지센서들 간의 특성 차이로 인한 오차가 발생하여 장치의 동작 신뢰성이 저하되어 작업의 효율성 및 생산성이 저하된다. 더욱이, 단위세트를 구성하는 낱개 포장용기의 개수가 증가할수록 그립지점 영역이 확장되고, 이에 비례하여 감지센서의 개수 또한 증가할 수밖에 없기 때문에 동작 신뢰성의 저하는 가중되고, 감지센서의 추가 설치에 따라 장치의 구성이 복잡해지며, 이송장치의 제조 단가도 증가하게 되어 경제성이 저하되는 등의 문제가 발생한다.
[문헌1] KR 20-0210775 Y1, 2001. 01. 15. 2-3쪽 [문헌2] KR 20-0401268 Y1, 2005. 11. 15. 2-4쪽 [문헌3] KR 10-0725585 B1, 2007. 06. 08. 2-5쪽
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 종래기술에 따른 이송장치에 대비하여 감지센서의 개수를 감소시켜 감지센서의 오류 및 특성 차이로 인한 오차를 최소화하고, 이를 통해 이송장치의 동작 신뢰성을 향상시켜 작업의 효율성과 생산성, 더 나아가서는 경제성을 향상시킬 수 있는 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 다수의 낱개 포장용기를 진입되는 순서대로 순차적으로 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 종단부에 설치되어 상기 컨베이어로부터 이송된 낱개 포장용기들이 순차적으로 진입되고, 순차적으로 진입되는 낱개 포장용기들의 미는 힘에 의해 순차적으로 이송되어 이송로봇의 그립지점에 순차적으로 정렬되도록 제공하는 가이드부를 포함하는 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 컨베이어는 지면으로부터 지지되는 다리부와, 상기 다리부의 양측부에 각각 설치된 제1 및 제2 지지부와, 상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 중 어느 하나의 일측부에 설치된 구동모터와, 상기 제1 및 제2 지지부에 설치되어 상기 구동모터에 의해 회전하는 이송롤러와, 상기 이송롤러를 감싸도록 설치되고, 상기 이송롤러의 회전에 의해 회전하여 상부에 안착된 상기 낱개 포장용기들을 순차적으로 상기 가이드부로 이송하는 이송벨트와, 상기 제1 및 제2 지지부에 각각 체결되고, 상기 이송벨트를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 좌우로 뒤틀리지 않도록 정렬하는 제1 및 제2 측부 가이드와, 상기 이송벨트의 상부에 상기 이송벨트와 이격 설치되어 상기 이송벨트를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 뒤집어지는 것을 방지하도록 정렬하는 제1 및 제2 상부 가이드를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 측부 가이드는 각각 판 구조로 이루어져 상기 컨베이어의 길이방향으로 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 상부 가이드는 각각 바(bar) 구조로 이루어져 상기 컨베이어의 길이방향으로 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 컨베이어는 상기 제1 및 제2 상부 가이드가 상기 제1 및 제2 지지부에 각각 지지되도록 상기 제1 및 제2 상부 가이드를 상기 제1 및 제2 지지부 또는 상기 제1 및 제2 측부 가이드부에 각각 체결하는 제1 및 제2 체결부재를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 체결부재는 각각 상기 제1 및 제2 지지부 또는 상기 제1 및 제2 측부 가이드부에 각각 체결된 제1 및 제2 수직바와, 일측부는 상기 제1 및 제2 수직바를 중심으로 상하좌우로 이동 가능하도록 상기 제1 및 제2 수직바와 각각 체결되고, 타측부는 상기 제1 및 제2 상부 가이드와 각각 체결된 제1 및 제2 수평바를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 가이드부는 상기 컨베이어를 통해 진입되는 낱개 포장용기가 슬라이딩되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 종단부에 설치되어 상기 베이스 플레이트로부터 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기를 정지시키는 정지 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 종단부 양측에 설치되어 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기를 실시간으로 감지하는 제1 및 제2 감지센서를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 가이드부는 상기 베이스 플레이트의 양측부에 각각 체결되고, 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기가 이탈하거나 뒤틀리는 것을 방지하는 제3 및 제4 측부 가이드와, 상기 제3 및 제4 측부 가이드에 각각 체결되고, 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기가 뒤집이는 것을 방지하는 제3 및 제4 상부 가이드를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제3 및 제4 측부 가이드는 중앙부를 기준으로 수직한 방향으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부를 포함하고, 상기 제1 절곡부는 상기 베이스 플레이트와 체결되며, 상기 제2 절곡부는 상기 베이스 플레이트를 기준으로 수직한 방향으로 신장될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 절곡부에는 볼트와 너트를 이용하여 상기 베이스 플레이트와 체결하기 위한 체결구멍이 마련되어 있고, 상기 베이스 플레이트로 진입하는 낱개 포장용기의 폭에 따라 상기 제3 및 제4 측부 가이드 간의 간격을 조절하기 위하여 상기 체결구멍은 상기 볼트가 삽입된 상태로 이동 가능하도록 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제3 및 제4 상부 가이드는 각각 상기 가이드부의 길이방향으로 신장된 몸체부에서 상기 가이드부의 폭방향으로 돌출된 가지부를 포함하고, 상기 가지부에는 상기 제3 및 제4 측부 가이드와 체결하기 위한 볼트가 삽입되는 체결구멍이 마련될 수 있다.
바람직하게, 상기 제3 및 제4 상부 가이드는 각각 상기 볼트가 상기 체결구멍에 삽입된 후 상기 볼트에 삽입되는 너트와 와셔에 의해 상기 볼트에 체결 고정되게 되며, 상기 너트와 와셔의 상하이동을 통해 상기 제3 및 제4 상부 가이드의 높이가 조절될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 동력장치인 컨베이어와 무동력 구조물인 가이드부를 결합하여 구성하고, 이를 통해 포장용기 진입시 순차 진입방식으로 포장용기를 이송로봇의 그립지점에 순차 정렬시킴으로써 감지센서를 진입부당 2개(양측에 각각 1개씩)만 사용하는 것이 가능하여 진입부당 4개가 설치되는 종래기술에 비하여 제품인식에 대한 에러율을 감소시킬 수 있으며, 이송장치의 동작 신뢰성을 향상시켜 작업의 효율성과 생산성, 더 나아가서는 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 이송장치, 이송로봇 및 필로우 포장기가 결합된 포장설비를 측면에서 바라본 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 이송장치, 이송로봇 및 필로우 포장기가 결합된 포장설비를 위에서 바라본 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 이송장치를 확대하여 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 이송장치를 다른 각도에서 도시한 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 가이드부를 설명하기 위하여 도시한 분해 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 가이드부를 다양한 각도에서 바라본 조립 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이송로봇의 그립량을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이송장치의 동작특성을 설명하기 위하여 도시한 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 "단위세트"라 함은 전술한 바와 같이 낱개 포장용기의 묶음을 의미하는 것으로, 단위세트에 포함되는 낱개 포장용기의 개수는 이송로봇의 그립(또는 흡착) 능력에 따라 결정된다. 예를 들어, 이송로봇의 그립퍼들 중 1개의 그립퍼가 3개의 낱개 포장용기를 동시에 그립할 수 있다면, 단위세트는 3개의 낱개 포장용기를 포함하게 된다. 물론, 4개인 경우에는 4개, 5개인 경우에는 5개를 포함한다. 이와 같이, 단위세트를 구성하는 낱개 포장용기의 개수는 제한을 두지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도시락용 김이 포장된 낱개 포장용기를 이송하기 위한 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 이송장치(100)가 이송로봇(200) 및 필로우 포장기(300)와 결합된 포장설비를 도시한 사시도이다.
본 발명은 전술한 바와 같이 이송장치(100)에 관한 것으로, 이하에서는 이송장치(100)의 구성 및 작용에 대해 구체적으로 설명하기로 하고, 이송로봇(200)과 필로우 포장기(300)에 대해서는 간략하게 설명하기로 한다. 또한, 이송로봇(200)과 필로우 포장기(300)의 구성은 본 명세서의 도면에 도시된 구성으로 제한되는 것은 결코 아니며, 공지된 다양한 구성을 갖는 이송로봇과 필로우 포장기는 모두 적용할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이송장치(100), 이송로봇(200) 및 필로우 포장기(300)가 결합된 포장설비를 측면에서 바라본 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 이송장치(100), 이송로봇(200) 및 필로우 포장기(300)가 결합된 포장설비를 위에서 바라본 평면도이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서는 일례로 2개의 이송장치(100)가 나란하게 설치되어 낱개 포장용기(101)를 동시에 공급하도록 구성되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 이송장치(100)의 개수는 결코 제한을 두지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 이송장치(100)는 이송로봇(200)과 필로우 포장기(300)의 이송능력 및 포장능력에 따라 1개가 설치되거나 혹은 2개 이상이 설치될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이송장치(100)는 각각 낱개 포장용기(101)를 이송방향(1)으로 진입하는 순서대로 순차적으로 이송로봇(200)으로 이송하고, 이송로봇(200)은 그립지점으로 이송되는 3개의 낱개 포장용기(101)를 단위세트로 하여 필로우 포장기(300)로 이송하도록 구성하였다. 이에 따라, 이송로봇(200)은 2개의 단위세트, 즉 총 6개의 낱개 포장용기(101)를 동시에 필로우 포장기(300)로 이송하고, 필로우 포장기(300)는 6개의 낱개 포장용기(101)를 하나의 포장팩으로 포장하여 공급한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이송장치(100)를 설명하기 위하여 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이송장치(100)는 낱개 포장용기(101)를 순차적으로 이송하는 컨베이어(110)와, 컨베이어(110)와 결합되어 컨베이어(110)로부터 순차적으로 진입되는 낱개 포장용기(101)를 후단에서 진입되는 포장용기의 미는 힘에 의해 전단의 포장용기가 이송되도록 제공하는 가이드부(120)를 포함한다.
컨베이어(110)는 지면으로부터 지지되고 높이 조절이 가능한 다리부(111)와, 다리부(111)로부터 지지되는 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)를 포함한다. 다리부(111)는 다수의 수직 프레임(111-1)과, 다수의 수직 프레임(111-1)과 상호 체결되는 다수의 수평 프레임(111-2)과, 수직 프레임(111-1)과 지면 사이에 각각 설치된 받침부재(111-3)를 포함한다.
받침부재(111-3)는 독립적으로 높이 조절이 가능하도록 설치되어 있다. 예를 들어, 받침부재(111-3)는 수나사(external thread) 구조로 이루어지며, 4개의 수직 프레임(111-1)에 각각 나사 체결되고, 풀림방향과 조임방향으로의 회전에 따라 높이가 올라가거나 내려가게 되며, 이를 이용하여 각각 독립적으로 높이를 조절하는 것이 가능하여 지면의 상태, 즉 평탄도와 무관하게 항상 수평을 유지하도록 할 수 있다.
또한, 컨베이어(110)는 제1 지지부(112-1)(또는 제2 지지부(112-2))의 일측부에 설치되어 동력을 제공하는 구동모터(113)와, 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 회동가능하도록 각각 설치되어 구동모터(113)에 결합된 동력전달부재(도시되지 않음)에 의해 구동모터(113)로부터 동력을 전달받아 회전하는 다수의 이송롤러(114)와, 다수의 이송롤러(114)의 회전력에 의해 구동되어 회전하는 이송벨트(115)를 포함한다.
구동모터(113)는 제1 지지부(112-1)의 일측, 바람직하게는 가이드부(120)와 결합되는 컨베이어(110)의 종단부에 설치된다. 구동모터(113)는 외부전원을 공급받아 동작하여, 구동축과 결합된 동력전달부재, 예를 들면 체인으로 동력을 전달하도록 구성된다.
이송롤러(114)는 양측이 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 각각 회동가능하도록 체결되어 있으며, 구동모터(113)와 결합된 동력전달부재에 의해 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 지지되어 회전하게 된다. 이때, 이송롤러(114)의 개수는 컨베이어(110)의 길이에 따라 적절하게 설치될 수 있다.
이송벨트(115)는 이송롤러(114)로부터 전달되는 동력을 손실없이 그대로 전달받기 위하여 별도의 체결부재를 통해 이송롤러(114)와 체결될 수 있으며, 전체적으로 이송롤러(114)를 감싸도록 설치되어 있다. 이송벨트(115)는 이송롤러(114)에 의해 회전하여 상면에 안착되는 낱개 포장용기를 순차적으로 가이드부(120)로 이송하게 된다.
또한, 컨베이어(110)는 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 각각 체결되어 낱개 포장용기 이송시 일괄적으로 포장용기를 좌우 정렬하는 제1 및 제2 측부 가이드(116-1, 116-2)와, 낱개 포장용기 이송시 후단의 포장용기의 미는 힘에 의해 전단의 포장용기가 뒤집어지는 것을 방지하는 제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)와, 제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)를 이송벨트(115)와 이격시켜 상부에 설치하기 위하여 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 각각 체결하는 제1 및 제2 체결부재(117-1, 117-2)를 포함한다.
제1 및 제2 측부 가이드(116-1, 116-2)는 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 컨베이어(110)의 길이방향으로 각각 설치되어 있다. 이러한 제1 및 제2 측부 가이드(116-1, 116-2)는 도 5에 도시된 바와 같이 포장용기의 높이를 고려하여 판 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 낱개 포장용기 이송시 포장용기가 이송벨트(115) 내에서 좌우 정렬되도록 한다. 또한, 제1 및 제2 측부 가이드(116-1, 116-2)는 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)와 각각 체결시 포장용기의 폭에 따라 좌우 폭(즉, 제1 및 제2 측부 가이드 간의 거리) 조절이 가능하도록 체결되는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)는 컨베이어(110)의 길이방향으로 신장된 바(bar) 형태로 이루어지며, 제1 및 제2 체결부재(117-1, 117-2)를 통해 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2)에 각각 체결된다. 제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)는 제1 및 제2 체결부재(117-1, 117-2)에 의해 이송벨트(115)와 이격 설치되어 있으며, 이송벨트(115)의 상부에 안착된 상태로 이송되는 포장용기가 후단의 포장용기의 미는 힘에 의해 뒤집어지는 것을 방지한다. 이러한 제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)는 이송하고자 하는 포장용기의 높이에 따라 조절이 가능하도록 설치되어 있다.
제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)는 제1 및 제2 체결부재(117-1, 117-2)를 통해 이송벨트(115) 상부에 이격 설치된다. 제1 및 제2 체결부재(117-1, 117-2)는 제1 및 제2 지지부(112-1, 112-2) 또는 제1 및 제2 측부 가이드(116-1, 116-2)에 각각 체결된 제1 및 제2 수직바와, 상기 제1 및 제2 수직바와 체결되어 수평한 방향으로 신장된 제1 및 제2 수평바로 이루어진다.
상기 제1 및 제2 수평바는 각각 상기 제1 및 제2 수직바를 중심으로 상하좌우로 이동 가능하도록 체결부재를 통해 상호 체결되어 있으며, 이를 통해 포장용기의 높이 및 폭에 따라 제1 및 제2 상부 가이드(118-1, 118-2)의 높이 및 폭 조절이 가능하다.
도 6은 도 4에 도시된 가이드부(120)를 설명하기 위하여 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 가이드부(120)를 다양한 각도에서 바라본 조립 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드부(120)는 컨베이어(110)의 종단부에 체결 고정된다. 이러한 가이드부(120)는 컨베이어(110)와 달리 무동력 구조물로서, 컨베이어(110)의 이송벨트(115)를 통해 순차적으로 진입되는 포장용기들의 미는 힘에 의해 포장용기가 순차적으로 이송로봇(200)의 그립지점으로 이송되도록 제공한다.
가이드부(120)는 컨베이어(110)의 이송벨트(115)를 통해 진입되는 낱개 포장용기가 슬라이딩되는 베이스 플레이트(121)를 포함한다. 베이스 플레이트(121)는 금속판형 구조로 이루어져 있으며, 이송벨트(115)에 의해 순차적으로 진입하는 포장용기가 순차적으로 이송로봇(200)의 그립지점으로 이송되도록 제공하는 역할을 한다.
가이드부(120)는 종단부에 설치된 정지 플레이트(122)를 포함한다. 정지 플레이트(122)는 베이스 플레이트(121)를 폭방향으로 가로지르는 바(bar) 형상으로 이루어진다. 이러한 정지 플레이트(122)는 베이스 플레이트(121)의 종단부에 체결 고정되어 베이스 플레이트(121)를 통해 순차적으로 진입하는 포장용기를 정지시키는 역할을 한다.
가이드부(120)는 정지 플레이트(122)와 근접하게 베이스 플레이트(121)의 양측부에 설치된 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)를 포함한다. 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)는 적외선 또는 가시광선을 이용한 포토센서(photo sensor) 또는 고주파 발진회로를 이용한 근접센서를 이용할 수 있으며, 포장용기의 크기에 따라 베이스 플레이트(121)를 통해 순차적으로 진입하는 포장용기를 안정적으로 감지하기 위하여 상하좌우 위치조절이 가능한 브라켓(도시되지 않음)에 의해 베이스 플레이트(121)에 설치된다.
본 발명에서, 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2) 중 하나는 송신용 센서로 기능하고, 나머지 하나는 수신용 센서로 기능하며, 이를 통해 송신용 센서로부터 조사된 빛이 수신용 센서로 전달되는지 여부를 감지하게 된다. 한편, 본 발명에서는 베이스 플레이트(121)의 양측부에 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)가 각각 설치되어 있으나, 일측부에 하나의 센서만 설치될 수 있으며, 이 경우 센서에는 송신부와 수신부를 포함한다.
가이드부(120)는 폭방향으로 베이스 플레이트(121)의 양측부에 각각 체결 고정되는 제3 및 제4 측부 가이드(124-1, 124-2)를 포함한다. 제3 및 제4 측부 가이드(124-1, 124-2)는 포장용기가 베이스 플레이트(121)로 진입시 포장용기가 측면으로 이탈하거나 혹은 후단 포장용기의 미는 힘에 의해 뒤틀리는 것을 방지하는 역할을 한다.
제3 및 제4 측부 가이드(124-1, 124-2)는 각각 도 6에 도시된 바와 같이 중앙부를 기준으로 수직한 방향(대략 90°)으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부를 포함한다. 상기 제1 절곡부는 볼트(128)와 너트(127)에 의해 베이스 플레이트(121)와 체결되어 있고, 상기 제2 절곡부는 베이스 플레이트(121)를 기준으로 수직한 방향으로 설치되어 있다.
상기 제1 절곡부에는 체결부재인 볼트(128)가 관통하는 체결구멍(124-2b)이 마련되어 있다. 체결구멍(124-2b)은 바(bar) 형태로 형성되어 있으며, 이에 따라 체결구멍(124-2b) 내에서 볼트(128)가 이동 가능하여 베이스 플레이트(121)로 진입하는 포장용기의 폭에 따라 제3 및 제4 측부 가이드(124-1, 124-2) 간의 간격을 조절할 수 있다.
상기 제2 절곡부에는 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)가 베이스 플레이트(121)로 진입하는 포장용기를 감지할 수 있도록 감지홈(124-1a, 124-2a)이 마련되어 있다. 감지홈(124-1a, 124-2a)은 외측에 설치되는 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)가 베이스 플레이트(121)로 진입하는 포장용기를 안정적으로 감지할 수 있도록 제공한다.
가이드부(120)는 볼트(128)와 너트 및 와셔(129)에 의해 베이스 플레이트(121)에 고정되는 제3 및 제4 상부 가이드(125-1, 125-2)를 포함한다. 제 3 및 제4 상부 가이드(125-1, 125-2)는 베이스 플레이트(121)로 진입하는 포장용기가 후단에서 진입하는 포장용기의 미는 힘에 의해 뒤집어지거나 상부로 튀어 이탈되는 것을 방지하는 기능을 한다.
제3 및 제4 상부 가이드(125-1, 125-2)는 각각 가이드부(120)의 길이방향(이송방향)으로 신장된 몸체부에서 가이드부(120)의 폭방향으로 돌출된 가지부를 포함하고, 상기 가지부에는 제3 및 제4 측부 가이드(124-1, 124-2)와 체결하기 위한 볼트(128)가 삽입되는 체결구멍이 마련되어 있다. 제3 및 제4 상부 가이드(125-1, 125-2)는 각각 볼트(128)가 체결구멍에 삽입된 후 상기 가지부를 중앙에 두고 상하로 볼트(128)에 삽입되는 너트 및 와셔(129)에 의해 볼트(128)에 체결 고정되게 되며, 너트 및 와셔(129)를 상하로 이동시킴으로써 높이가 조절된다. 즉, 제3 및 제4 상부 가이드(125-1, 125-2)는 포장용기의 높이에 따라 너트 및 와셔(129)의 상하이동에 의해 높이 조절이 가능하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이송로봇(200)을 통해 한번에 그립할 수 있는 포장용기의 개수를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이이송로봇(200)은 3개, 4개 또는 5개의 포장용기를 단위세트로 하여 한번에 그립하여 필로우 포장기(300)기로 이송할 수 있다. 물론 그립량은 그 이하 및 이상도 가능하다.
가이드부(120)는 이송로봇(200)의 그립량에 따라 그 길이는 변경될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(120)는 이송로봇(200)의 그립량이 3개인 경우 가이드부(120)의 진입부로부터 정지 플레이트(122), 바람직하게는 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)의 일직선 상 간의 거리는 3개의 포장용기의 길이를 모두 합한 길이와 같고, 이송로봇(200)의 그립량이 4개인 경우에는 4개의 포장용기의 길이를 모두 합한 길이와 같으며, 이송로봇(200)의 그립량이 5개인 경우에는 5개의 포장용기의 길이를 모두 합한 길이와 같도록 제작되어야 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이송로봇(200)의 그립지점(2)은 가이드부(120) 내에 존재하게 된다. 바람직하게, 이송로봇(200)의 그립지점(2)은 정지 플레이트(122)의 바로 앞, 더욱 바람직하게는 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)의 일직선상에 위치하게 된다.
이하, 도 9를 결부시켜 본 발명의 실시예에 따른 이송장치(100)의 동작특성에 대해 설명하기로 한다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 포장용기(101)가 이송장치(100)의 컨베이어(110)로 진입하는 경우 포장용기(101)는 컨베이어(110)의 이송벨트(115)에 의해 가이드부(120)로 이송된다.
도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 가이드부(120)로 진입된 포장용기(101)는 무동력 장치인 가이드부(120)의 베이스 플레이트(121) 상에서 더 이상 이송되지 못하고 정지된 상태로 가이드부(120)의 베이스 플레이트(121) 상에 머물러 있게 된다.
이런 상태에서, 도 9의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이 컨베이어(110)의 이송벨트(115)를 통해 후단에서 진입하는 포장용기로 인해 베이스 플레이트(121)에 먼저 진입한 전단의 포장용기는 후단의 포장용기의 미는 힘에 의해 후단의 포장용기의 크기(길이)만큼 이송방향으로 전진하게 되며, 이러한 반복적인 포장용기의 순차진입에 의해 베이스 플레이트(121) 상에서 포장용기는 간격없이 밀착되어 순차적으로 정렬되게 된다.
이후, 도 9의 (e)에 도시된 바와 같이, 포장용기의 순차진입 후 첫번째로 진입한 포장용기가 정지 플레이트(122)에 도달하는 시점, 혹은 제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)의 일직선상에 도달하는 시점에 이송로봇(200)은 베이스 플레이트(121)에 진입된 모든 포장용기를 한번에 그립하여 필로우 포장기(300)로 이송하게 된다.
제1 및 제2 감지센서(123-1, 123-2)는 첫번째로 진입한 포장용기가 그립지점, 예를 들면 정지 플레이트(122)에 도달하는 것을 감지한 후 그에 상응하는 감지신호를 이송로봇(200)을 제어하는 제어부로 제공한다. 상기 제어부는 상기 감지신호를 제공받아 이송로봇(200)이 베이스 플레이트(121)에 진입된 포장용기를 그립하도록 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이송장치는 동력장치인 컨베이어(110)와 무동력 장치인 가이드부(120)를 결합하여 구성하고, 이를 통해 포장용기 진입시 순차 정렬방식으로 포장용기를 이송로봇의 그립지점으로 이송시킴으로써 감지센서를 진입부당 2개(양측에 각각 1개씩)만 사용하기 때문에 진입부당 4개(양측에 각각 1개씩)가 설치되는 종래기술에 비하여 제품인식에 대한 에러율을 감소시킬 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 이송장치
200 : 이송로봇
300 : 필로우 포장기
110 : 컨베이어
111 : 다리부
111-1 : 수직프레임
111-2 : 수평프레임
111-3 : 받침부재
112-1, 112-2 : 제1 및 제2 지지부
113 : 구동모터
114 : 이송롤러
115 : 이송벨트
116-1, 116-2 : 제1 및 제2 측부 가이드
117-1, 117-2 : 제1 및 제2 체결부재
118-1, 118-2 : 제1 및 제2 상부 가이드
120 : 가이드부
121 : 베이스 플레이트
122 : 정지 플레이트
123-1, 123-2 : 제1 및 제2 감지센서
124-1, 124-2 : 제3 및 제4 측부 가이드
125-1, 125-2 : 제3 및 제4 상부 가이드

Claims (11)

  1. 다수의 낱개 포장용기를 진입되는 순서대로 순차적으로 이송하는 컨베이어; 및
    상기 컨베이어의 종단부에 설치되어 상기 컨베이어로부터 이송된 낱개 포장용기들이 순차적으로 진입되고, 순차적으로 진입되는 낱개 포장용기들의 미는 힘에 의해 순차적으로 이송되어 이송로봇의 그립지점에 순차적으로 정렬되도록 제공하는 가이드부를 포함하고,
    상기 컨베이어는,
    지면으로부터 지지되는 다리부;
    상기 다리부의 양측부에 각각 설치된 제1 및 제2 지지부;
    상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 중 어느 하나의 일측부에 설치된 구동모터;
    상기 제1 및 제2 지지부에 설치되어 상기 구동모터에 의해 회전하는 이송롤러;
    상기 이송롤러를 감싸도록 설치되고, 상기 이송롤러의 회전에 의해 회전하여 상부에 안착된 상기 낱개 포장용기들을 순차적으로 상기 가이드부로 이송하는 이송벨트;
    상기 제1 및 제2 지지부에 각각 체결되고, 상기 이송벨트를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 좌우로 뒤틀리지 않도록 정렬하는 제1 및 제2 측부 가이드; 및
    상기 이송벨트의 상부에 상기 이송벨트와 이격 설치되어 상기 이송벨트를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 뒤집어지는 것을 방지하도록 정렬하는 제1 및 제2 상부 가이드
    를 포함하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 측부 가이드는 각각 판 구조로 이루어져 상기 컨베이어의 길이방향으로 설치된 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 상부 가이드는 각각 바(bar) 구조로 이루어져 상기 컨베이어의 길이방향으로 설치된 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어는 상기 제1 및 제2 상부 가이드가 상기 제1 및 제2 지지부에 각각 지지되도록 상기 제1 및 제2 상부 가이드를 상기 제1 및 제2 지지부 또는 상기 제1 및 제2 측부 가이드부에 각각 체결하는 제1 및 제2 체결부재를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 체결부재는 각각 상기 제1 및 제2 지지부 또는 상기 제1 및 제2 측부 가이드부에 각각 체결된 제1 및 제2 수직바와, 일측부는 상기 제1 및 제2 수직바를 중심으로 상하좌우로 이동 가능하도록 상기 제1 및 제2 수직바와 각각 체결되고, 타측부는 상기 제1 및 제2 상부 가이드와 각각 체결된 제1 및 제2 수평바를 포함하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 컨베이어를 통해 진입되는 낱개 포장용기가 슬라이딩되는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 종단부에 설치되어 상기 베이스 플레이트로부터 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기를 정지시키는 정지 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트의 종단부 양측에 설치되어 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기를 실시간으로 감지하는 제1 및 제2 감지센서
    를 포함하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 베이스 플레이트의 양측부에 각각 체결되고, 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기가 이탈하거나 뒤틀리는 것을 방지하는 제3 및 제4 측부 가이드; 및
    상기 제3 및 제4 측부 가이드에 각각 체결되고, 상기 베이스 플레이트를 통해 순차적으로 진입하는 낱개 포장용기가 뒤집이는 것을 방지하는 제3 및 제4 상부 가이드
    를 포함하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 측부 가이드는 중앙부를 기준으로 수직한 방향으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부를 포함하고, 상기 제1 절곡부는 상기 베이스 플레이트와 체결되며, 상기 제2 절곡부는 상기 베이스 플레이트를 기준으로 수직한 방향으로 신장된 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 절곡부에는 볼트와 너트를 이용하여 상기 베이스 플레이트와 체결하기 위한 체결구멍이 마련되어 있고, 상기 베이스 플레이트로 진입하는 낱개 포장용기의 폭에 따라 상기 제3 및 제4 측부 가이드 간의 간격을 조절하기 위하여 상기 체결구멍은 상기 볼트가 삽입된 상태로 이동 가능하도록 바(bar) 형태로 형성되어 있는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 상부 가이드는 각각 상기 가이드부의 길이방향으로 신장된 몸체부에서 상기 가이드부의 폭방향으로 돌출된 가지부를 포함하고, 상기 가지부에는 상기 제3 및 제4 측부 가이드와 체결하기 위한 볼트가 삽입되는 체결구멍이 마련되어 있는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 상부 가이드는 각각 상기 볼트가 상기 체결구멍에 삽입된 후 상기 볼트에 삽입되는 너트와 와셔에 의해 상기 볼트에 체결 고정되게 되며, 상기 너트와 와셔의 상하이동을 통해 상기 제3 및 제4 상부 가이드의 높이가 조절되는 장치.
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