KR101312767B1 - 포장장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 폭의 포장재공급롤로부터 포장대상물의 폭에 대응되는 포장재를 선택하여 포장대상물에 대한 래핑공정을 수행할 수 있도록 한 포장장치가 개시된다. 본 발명에 따른 포장장치는 포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장재상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부, 상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송부 및 상기 이송부의 일측방에 배치되어 상기 이송부로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 포장대상물의 둘레에서 회전시켜 상기 포장재가 상기 포장대상물에 래핑되도록 하는 래핑부를 포함한다.

Description

포장장치{Packaging Apparatus}
본 발명은 포장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포장대상물의 둘레에 포장재를 래핑(Wrapping)하는 하는 포장장치에 관한 것이다.
강판코일, 제지, 합성수지재와 같이 길이가 긴 판재의 물품은 운반, 유통 등의 편의를 위해 롤 형태로 생산된다.
이와 같이 롤 형태로 생산되거나, 중공이 형성되는 원통체로 생산되는 물품의 생산공정 중에는, 상기 물품의 보호를 위해 상기 물품의 표면이 외부에 노출되지 않도록 외주면을 방수지, 방청지, 방청비닐, 비닐 등과 같은 포장재를 이용하여 상기 물품을 포장하는 공정이 포함된다.
이러한 포장공정을 수행하는 포장장치에 대해서는 본 출원인과 재단법인 포항지능로봇연구소가 공동 출원한 "대한민국 등록특허 10-1062133;코일 포장시스템"에 의해 이미 개시된 바 있다. 상기 등록특허에 따르면, 방청지는 방청지 공급장치에 지지되고, 방청지의 권취공정은 방청지 공급장치로부터 이격되어 배치되는 방청지 공급장치에 의해 이루어진다. 이때, 방청지 공급장치와 방청지 권취장치의 사이에는 다수의 지지롤러가 배치되며, 다수의 지지롤러는 펼쳐진 상태로 방청지 권취장치로 공급되는 방청지를 지지한다.
하지만, 상기 등록특허에 개시된 코일 포장시스템은 이전에 포장된 코일의 폭과 다른 폭의 코일을 포장하려면, 이미 인출되어 있는 방청지를 수거해야 하며, 코일 폭 변동에 따른 다른 구성요소들의 셋팅 값을 변경해야 하는 번거로운 문제점이 있다.
또한, 상기 등록특허는 방청지가 펼쳐진 상태로 방청지 공급장치로 공급되므로 방청지의 공급과정, 또는 방청지 수거과정에서 방청지가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 10-1062133 (2011. 09. 02. 공고)
본 발명의 목적은 다양한 폭의 포장재공급롤로부터 포장대상물의 폭에 대응되는 포장재를 선택하고, 포장대상물의 폭 변동에 따른 포장대상물에 대한 래핑공정을 수행할 수 있도록 한 포장장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 포장장치는 포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장재상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부, 상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송부 및 상기 이송부의 일측방에 배치되어 상기 이송부로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 포장대상물의 둘레에서 회전시켜 상기 포장재가 상기 포장대상물에 래핑되도록 하는 래핑부를 포함한다.
상기 공급부는 상기 포장재공급롤을 사이에 두고 서로 대향되어 상기 포장재공급롤을 지지하는 롤지지대, 상기 롤지지대로부터 공급되는 상기 포장재의 일면에 접촉되어 구름동작되는 포장재공급롤러 및 상기 포장재공급롤러가 상기 포장재의 일면에 접촉되어 구름동작될 때, 상기 포장재의 이면에 면 접촉되는 벨트에 의해 상기 포장재공급롤러의 반대방향으로 구름동작되는 아이들롤러어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 공급부는 상기 포장재의 공급을 가이드하는 한쌍의 공급가이드, 상기 한쌍의 공급가이드에 의해 가이드되는 상기 포장재를 흡착하여 고정시키는 흡착모듈, 상기 흡착모듈의 상측에 배치되어 상기 흡착모듈이 진공흡착하는 상기 포장재의 상측을 압착하여 고정시키는 압착모듈 및 상기 흡착모듈과 상기 압착모듈의 사이에 배치되어 상기 흡착모듈과 상기 포장재가 상기 포장재를 각각 고정하는 상태에서 상기 포장재를 커팅하는 상기 커팅모듈을 포함할 수 있다.
상기 공급부는 상기 포장재의 폭이 서로 다른 복수의 포장재공급롤을 지지할 수 있도록 복수로 마련될 수 있다.
상기 이송부는 상기 이송바를 상기 포장재가 공급되는 위치로 위치시키고 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 상기 포장재이송롤을 형성하며, 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부를 향해 이송하는 로딩모듈 및 상기 이송바로 공급된 상기 포장재의 선단을 상기 이송바에 접착시키는 테이핑모듈을 포함할 수 있다.
상기 로딩모듈은 상기 이송바의 양단에 형성되는 한쌍의 홀딩홈을 향해 돌출되는 한쌍의 제 1홀딩실린더에 의해 상기 이송바를 지지하며, 상기 이송부는 상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 1후크에 의해 상기 로딩모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부를 향해 이송하는 제 1이송모듈, 상기 한쌍의 제 1후크의 간격과 다른 간격으로 상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 2후크에 의해 상기 제 1이송모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부로 이송하는 제 2이송모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 래핑부는 상기 한쌍의 홀딩홈을 향해 돌출되는 한쌍의 제 2홀딩실린더에 의해 상기 제 2이송모듈에 지지되는 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 포장대상물의 둘레에서 회전시키는 회전모듈, 상기 회전모듈에 지지되는 상기 포장재의 말단을 잡고 상기 회전모듈과 반대방향으로 회전되는 그립모듈, 상기 회전모듈 및 상기 그립모듈의 회전에 따라 상기 포장재의 선단부와 상기 포장재의 말단부가 서로 중첩되면, 상기 포장재가 상기 포장대상물에 고정되도록 상기 포장재의 선단에 접착되고 상기 이송바로부터 이탈되는 상기 테이프를 상기 포장대상물을 향해 가압하는 밀착모듈을 포함할 수 있다.
상기 포장장치는 상기 래핑부에 위치하는 상기 포장대상물의 양측면에 접촉되어 상기 포장대상물의 폭 및 상기 포장대상물의 위치를 감지하는 위치감지모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 포장장치는 상기 로딩모듈, 상기 제 1이송모듈, 상기 제 2이송모듈 및 상기 회전모듈에 각각 설치되어 상기 포장재이송롤의 풀림을 방지하는 복수의 풀림방지모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 이송부는 상기 래핑부로부터 반출되는 상기 이송바를 지지하는 이송바전달대를 더 포함할 수 있다.
상기 포장장치는 상기 포장대상물을 상기 래핑부로 로딩시켜 상기 포장대상물이 바닥면으부터 이격되도록 지지하며, 상기 포장재가 상기 포장대상물의 하측으로 통과됨에 따라 상기 포장대상물을 상기 래핑부에 마련되는 포장대상물 지지대에 내려놓는 포장대상물이송부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 포장장치는 서로 다른 폭을 가지는 포장재공급롤로부터 포장대상물의 폭에 따른 포장재를 선택하여 포장대상물에 대한 래핑이 가능하므로, 포장대상물에 따라 장비를 다시 셋팅할 필요가 없으므로, 다양한 폭을 가지는 포장대상물에 대하여 간편하게 래핑공정이 수행될 수 있으므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 포장장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 포장장치의 공급부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 공급부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 포장장치 중 커팅모듈의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
도 5은 본 실시예에 따른 포장장치의 이송부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 포장장치의 이송부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 포장장치의 테이핑헤드를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 포장장치의 래핑부를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 포장장치의 회전모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 10은 본 실시예에 따른 포장장치의 그립모듈의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 실시예에 따른 포장장치의 밀착모듈의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장대상물의 위치 및 폭을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장재의 공급동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장재이송롤의 이송동작을 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 19는 본 실시예에 따른 포장장치의 래핑동작을 나타낸 도면이다.
먼저, 설명과 이해의 편의를 위해 몇가지 용어에 대해 미리 정의하도록 한다.
이하의 설명에서는 다수개의 이송기에 대해 설명되고 있다. 각각의 이송기는 피이송체를 이송하는 것으로, 리니어 모터(Linear Motor)와 리니어 모터 가이드(Linear Motor Guid)를 사용한 리니어 액츄에이터(linear actuator), 회전식 모터와 랙 앤 피니언(Rack & Pinion)을 사용한 리니어 액츄에이터, 전자석과 솔레노이드(Solenoid)를 사용한 리니어 액츄에이터 등을 사용할 수 있다.
또한, 상술된 이송기에 의해 이송되는 피이송체의 이송방향에 대해서, 도 1에 표기된 바와 같이 포장재의 폭 방향의 횡방향은 x축 방향, 포장재의 폭 방향에 교차되는 방향은 y축 방향, 상하 방향은 z축 방향으로 정의하도록 한다.
이하, 본 실시예에 따른 포장장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 포장장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 포장장치의 공급부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 공급부를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 사용되는 포장재(20)는 방수지, 방청지, 방청비닐, 비닐 등을 사용할 수 있다. 이러한 포장재(20)는 롤(Roll) 형태로 마련된다. 포장재공급롤(21)은 포장재(20)가 원활하게 풀려나올 수 있도록 롤지지바(30)에 지지된다. 롤지지바(30)의 양단부에는 락링(31)이 체결된다. 락링(31)은 롤지지바(30)에 지지되는 포장재공급롤(21)의 위치가 고정되도록 한다. 롤지지바(30)의 표면에는 눈금(32)이 표기된다. 눈금(32)은 포장재(20)의 폭 및 포장재공급롤(21)의 중앙 정렬 여부를 작업자가 간편하게 확인할 수 있도록 한다.
한편, 본 실시예에 따른 포장장치(100)는 공급부(200), 이송부(300), 래핑부(400) 및 포장대상물이송부(500)를 포함한다.
공급부(200)는 롤지지바(30)를 지지하는 롤지지대(210)를 포함한다. 롤지지대(210)는 한쌍의 마주보는 판상으로 마련되며, 한쌍의 롤지지대(210)의 각 상단에는 롤지지바(30)가 삽입되는 지지홈(211)이 각각 형성된다. 지지홈(211)은 복수로 형성되어 롤지지대(210)에 복수의 포장재공급롤(21)이 함께 지지될 수 있도록 한다.
한쌍의 롤지지대(210)의 사이에는 제 1, 2공급가이드(220, 230)가 설치된다. 제 1, 2공급가이드(220, 230)제 1, 2공급가이드(220, 230)는 포장재공급롤(21)로부터 풀려나오는 포장재(20)를 가이드한다.
제 1공급가이드(220)에는 제 1관통공(221)이 형성된다. 제 1공급가이드(220)의 외측에는 제 1관통공(221)에 대응되는 위치에 포장재공급롤러(240)가 배치된다. 포장재공급롤러(240)는 롤러회전축(241)에 지지된다. 롤러회전축(241)의 일단부에는 롤러회전축(241)을 회전시키는 롤러회전모터(242)가 연결된다. 롤러회전축(241)은 롤러지지판(243)에 지지된다. 롤러지지판(243)은 롤러이송기(244)에 의해 y축 방향으로 이송된다. 롤러이송기(244)에 의해 롤러지지판(243)이 이송됨에 따라, 포장재공급롤러(240)는 제 1관통공(221)을 통과하여 포장재(20)의 일면에 접촉될 수 있다.
제 2공급가이드(230)에는 제 2관통공(231)이 형성된다. 제 2관통공(231)의 내측에는 아이들롤러어셈블리(250)가 배치된다. 아이들롤러어셈블리(250)는 한쌍의 아이들롤러(251) 및 한쌍의 아이들롤러(251)에 연결되어 회전되는 벨트(252)를 포함한다. 아이들롤러어셈블리(250)는 포장재공급롤러(240)가 포장재(20)의 일에 접촉되어 구름동작될 때, 포장재(20)의 이면에 벨트(252)가 접촉되어 구름동작된다. 아이들롤러어셈블리(250)는 포장재(20)의 이면에 면 접촉되어 포장재(20)의 비틀림, 파손 등을 방지하여 포장재(20)가 원활하게 공급되도록 한다.
제 1, 2공급가이드(220, 230)의 하부에는 흡착모듈(260), 압착모듈(270) 및 커팅모듈(280)이 설치된다.
흡착모듈(260)은 제 1, 2공급가이드(220, 230)의 하측에 배치된다. 흡착모듈(260)은 흡착챔버(261), 흡착지지패드(262) 및 흡착지지실린더(263)를 포함한다. 흡착챔버(261)는 내부에 공간이 형성되고 흡착지지패드(262)에 대향되는 면에 복수의 배기홀(264)이 형성된다. 흡착챔버(261)에는 진공배기관(265)이 연결된다. 흡착지지실린더(263)는 흡착지지패드(262)를 y축 방향으로 이송한다. 흡착챔버(261)의 진공배기가 수행되면 포장재(20)는 흡착챔버(261)에 흡착되고 흡착지지패드(262)는 흡착챔버(261) 측으로 이송되어 포장재(20)를 가압한다.
압착모듈(270)은 흡착모듈(260)의 상측에 배치된다. 압착모듈(270)은 한쌍의 압착패드(271) 및 압착실린더(272)를 포함한다. 한쌍의 압착패드(271)는 포장재(20)를 사이에 두고 서로 대향된다. 압착실린더(272)는 한쌍의 압착패드(271) 중 어느 하나를 나머지 하나를 향해 이송시킨다. 이러한 압착모듈(270)은 흡착모듈(260)이 포장재(20)를 흡착할 때, 압착실린더(272)는 하나의 압착패드(271)를 나머지 하나를 향해 이송하여 한쌍의 압착패드(271)의 사이에 위치하는 포장재(20)를 압착한다.
이와 같이 포장재(20)는 이후 설명될 커팅모듈(280)에 의해 원활하게 커팅될 수 있도록, 커팅모듈(280)의 상, 하부가 견고하게 고정될 수 있다.
커팅모듈(280)은 흡착모듈(260)과 압착모듈(270)의 사이에 배치된다.
도 4는 본 실시예에 따른 포장장치 중 커팅모듈의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 커팅모듈(280)은 커팅휠(281), 휠지지판(282) 및 휠이송기(283)를 포함한다.
커팅휠(281)은 포장재(20)를 사이에 두고 한쌍이 서로 맞물려 회전되도록 휠지지판(282)에 설치된다. 한쌍의 커팅휠(281)은 휠지지판(282)의 상, 하부면에 각각 설치된다. 휠이송기(283)는 휠지지판(282)을 지지하며, 휠지지판(282)을 x축 방향으로 이송한다. 이러한 커팅모듈(280)은 흡착모듈(260)과 압착모듈(270)에 의해 포장재(20)가 고정된 상태에서, x축 방향으로 한쌍의 커팅휠(281)이 이송됨으로써 포장재(20)가 커팅되도록 한다. 그리고 커팅모듈(280)은 휠지지판(282)에 형성되는 홈날(284)을 포함한다. 홈날(284)은 한쌍의 커팅날(348)에 의해 커팅되지 않을 수 있는 만일의 상황에 대비하여, 포장재(20)가 커팅홈(285)에 인입되어 포장재(20)가 커팅될 수 있도록 한다.
이러한 커팅모듈(280)은 휠지지판(282)이 x축 선 상의 일측방향으로 이송 된 이후, x축 선 상의 타측방향 이송될 때에도 포장재(20)가 커팅될 수 있도록 x축 방향으로 이격되는 한쌍의 커팅휠(281)과 홈날(284)을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시에에서, 공급부(200)는 포장재공급롤(21)로부터 포장재(20)를 공급하며, 포장재(20)를 포장대상물(10)에 래핑될 길이로 커팅할 수 있다. 이러한 공급부(200)는 복수로 마련되며, 복수의 공급부(200)는 y축 방향으로 배치될 수 있다. 복수의 공급부(200)에는 서로 다른 폭을 가지는 복수의 포장재공급롤(21)이 지지되어 포장대상물(10)의 폭에 따라 해당 포장재(20)를 선택하여 포장대상물(10)에 대한 포장공정을 수행할 수 있도록 한다.
한편, 이송부(300)는 공급부(200)의 하측에 배치된다.
도 5은 본 실시예에 따른 포장장치의 이송부를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 실시예에 따른 포장장치의 이송부를 나타낸 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 이송부(300)는 이송바(310), 로딩모듈(320), 테이핑모듈(330), 제 1, 2, 3풀림방지모듈(361, 362, 363), 제 1이송모듈(370), 제 2이송모듈(380) 및 이송바전달대(390)를 포함한다.
이송바(310)는 원통형의 막대형상으로 마련되어 x축 방향으로 배치된다. 이송바(310)에는 평탄면(311)이 형성된다. 평탄면(311)은 포장재(20)의 선단부가 테이프(40)에 의해 이송바(310)에 원활하게 접착될 수 있도록 한다. 이송바(310)의 양단부에는 제 1, 2종동기어(312, 313)가 각각 설치된다. 이송바(310)의 양단에는 이후 설명될 홀딩 실린더들의 출력단이 삽입되는 한쌍의 홀딩홈(314)이 형성된다.
로딩모듈(320)은 한쌍의 이송대(321) 및 이송대이송기(322)를 포함한다.
한쌍의 이송대(321)는 이송바(310)를 사이에 두고 서로 이격된다. 한쌍의 이송대(321)에는 한쌍의 제 1홀딩실린더(326)가 각각 설치된다. 한쌍의 제 1홀딩실린더(326)는 한쌍의 이송대(321)의 사이에 위치하는 이송바(310)를 향해 출력단을 전진시켜 이송바(310)를 지지한다. 한쌍의 제 1홀딩실린더(326) 중 적어도 어느 하나에는 출력단의 이송거리를 감지하는 제 1센서(327)가 설치될 수 있다. 제 1센서(327)에 의해 감지되는 출력단의 이송거리는 이송바(310)의 위치조절을 위해 한쌍의 제 1홀딩실린더(326) 중 적어도 어느 하나의 출력량을 조절하는 데 사용된다.
한쌍의 이송대(321) 중 어느 하나에는 제 1종동기어(312)에 치합되는 제 1구동기어(323)가 설치되고, 한쌍의 이송대(321) 중 나머지 하나에는 제 2종동기어(313)에 치합되는 제 1지지기어(324)가 설치된다. 제 1구동기어(323)에는 이송바(310)의 회전동력을 제공하는 제 1이송바회전모터(325)가 연결된다. 제 1이송바회전모터(325)는 공급부(200)로부터 공급되는 포장재(20)가 이송바(310)에 감기도록 이송바(310)를 회전시킨다. 이와 같이 로딩모듈(320)은 이송바(310)에 포장재(20)를 감아 포장재이송롤(22)을 형성한다.
이송대이송기(322)는 한쌍의 이송대(321)를 지지하며, 한쌍의 이송대(321)를 y축 방향으로 이송한다.
한편, 테이핑모듈(330)은 테이핑헤드(340) 및 헤드이송기(350)를 포함한다. 테이핑헤드(340)를 x축 방향으로 이송하는 헤드이송기(350)를 포함한다.
도 7는 본 실시예에 따른 포장장치의 테이핑헤드를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 테이핑헤드(340)는 하우징(341)을 포함한다. 하우징(341)은 한쌍의 이송대(321)에 지지되는 이송바(310)를 향해 개방되는 함체 형태로 마련된다. 하우징(341)의 내부에는 테이프릴(342)이 배치된다. 테이프릴(342)은 롤(roll) 형태의 접착용 테이프(40)를 지지한다. 테이프릴(342)에서 인출되는 테이프(40)의 경로에는 테이프공급롤러(343), 길이조절롤러(344), 제 1, 2 가압롤러(345, 346)가 순차적으로 배치된다.
테이프공급롤러(343)는 테이프(40)가 테이프릴(342)로부터 원활하게 인출될 수 있도록 한다. 테이프공급롤러(343)의 측방에는 테이프공급모터(343a)가 설치될 수 있다. 테이프공급모터(343a)는 체인, 벨트와 같은 동력전달수단에 의해 테이프공급롤러(343)의 회전축에 연결되어 테이프공급롤러(343)에 회전력을 부여한다.
길이조절롤러(344)는 길이조절실린더(344a)에 지지된다. 길이조절실린더(344a)는 길이조절롤러(344)의 위치를 가변시킨다. 이에 따라 테이프릴(342)과 제 1가압롤러(345)의 사이에 위치하는 테이프(40)의 길이는 길이조절롤러(344)의 위치에 따라 조절될 수 있다.
즉, 테이프(40)의 선단부가 이송바(310)의 평탄면과 포장재(20)의 선단부에 접착되고 헤드이송기(350)에 의해 테이핑헤드(340)가 x축 방향으로 이송되면, 테이프(40)는 테이프릴(342)로부터 풀려나오면서 테이핑 공정이 진행된다. 이와 같이 진행되는 테이핑 공정은 테이핑 종료위치에서 테이핑헤드(340)의 이송이 종료된다.
이때, 테이프(40)는 제 1가압롤러(345)가 테이프(40)를 가압하여 테이프(40)가 접착될 수 있을 정도의 충분한 길이가 인출되어 있어야 한다. 테이핑헤드(340)가 테이핑 종료위치에 도달하기 이전까지, 길이조절실린더(344a)는 길이조절롤러(344)를 전진시켜 테이프공급롤러(343)와 길이조절롤러(344)의 거리를 크게 이격시키고, 테이프릴(342)로부터 제 1가압롤러(345)에 해당되는 테이프(40)의 길이가 충분하게 인출될 수 있도록 길이조절실린더(344a)에 의해 그 위치가 가변된다.
제 1가압롤러(345)는 제 1롤러실린더(345a)에 지지된다. 제 2가압롤러(346)는 제 2롤러실린더(346a)에 지지된다. 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)는 제 1롤러실린더(345a)와 제 2롤러실린더(346a)에 의해 테이프(40)를 가압하여 포장재(20)의 선단부와 이송바(310)의 평탄면(311)에 테이프(40)가 견고하게 접착될 수 있도록 한다.
제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)의 사이에는 흡착판(347) 및 커팅날(348)이 배치된다.
흡착판(347)은 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)의 사이의 테이프(40)를 흡착한다. 흡착판(347)은 제 1흡착실린더(347a)에 지지되며, 제 1흡착실린더(347a)는 제 2흡착실린더(347b)에 지지된다. 제 1흡착실린더(347a)는 흡착판(347)을 전, 후진시키며, 제 2흡착실린더(347b)는 제 1흡착실린더(347a)를 전, 후진시킨다.
제 1흡착실린더(347a)는 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)가 테이프(40)를 가압하기 이전에, 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)를 따라 공급되는 테이프(40)에 간섭되지 않는 위치에 흡착판(347)이 위치하도록 한다. 제 2흡착실린더(347b)는 흡착판(347)이 이송바(310)의 평탄면(311)에 근접할 수 있도록 제 1흡착실린더(347a)를 전진시킨다. 제 2흡착실린더(347b)는 테이프(40)의 커팅시, 테이프(40)를 흡착한 상태에서 제 1흡착실린더(347a)를 후진시킨다. 그리고 제 1흡착실린더(347a)는 테이프(40)의 커팅된 이후, 흡착판(347)을 한번 더 후진시켜 흡착판(347)이 테이프(40)에 간섭되지 않도록 한다.
커팅날(348)은 커팅실린더(348a)에 지지된다. 커팅실린더(348a)는 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)의 사이에서 커팅날(348)을 전, 후진시킨다. 제 1가압롤러(345)와 제 2가압롤러(346)의 사이의 테이프(40)는 흡착판(347)에 흡착되어 커팅날(348)을 향해 이송되며, 커팅날(348)이 테이프(40)를 향해 이송됨에 따라 절단될 수 있다.
이러한 테이핑헤드(340)는 테이핑헤드(340)가 x축 선 상의 일측방향으로 이송 된 이후, x축 선 상의 타측방향으로 이송될 때에도 테이핑 공정이 이루어질 수 있도록 한쌍으로 마련될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서, 공급부(200)로부터 공급되는 포장재(20)는 그 선단부가 테이핑모듈(330)에 의해 이송바(310)의 평탄면(311)에 접착되고, 이송바(310)의 회전에 따라 이송바(310)에 감겨 포장재이송롤(22)로 로딩모듈(320)에 지지될 수 있다.
다시 도 5 내지 도 6을 참조하면, 제 1풀림방지모듈(361)은 로딩모듈(320)에 지지되는 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지한다. 제 1풀림방지모듈(361)은 한쌍의 풀림방지롤러(361a), 링크절(361b), 가압바(361c) 및 풀림방지실린더(361d)를 포함한다. 한쌍의 풀림방지롤러(361a)는 서로 이격되어 링크절(361b)의 양 끝단부에 지지된다. 가압바(361c)의 일단부는 링크절(361b)의 중앙부에 결합되고, 가압바(361c)의 타단부는 풀림방지실린더(361d)에 결합된다. 풀림방지실린더(361d)는 포장재이송롤(22)을 향해 가압바(361c)를 회전시킨다. 이러한 제 1풀림방지모듈(361)은 가압바(361c)가 회전됨에 따라 한쌍의 풀림방지롤러(361a)가 포장재이송롤(22)을 가압하여 포장재(20)의 풀림을 방지한다.
제 1이송모듈(370)은 로딩모듈(320)로부터 y축 방향에 배치된다. 제 1이송모듈(370)은 한쌍의 제 1후크(371), 제 1후크승강기(372) 및 제 1후크이송기(373)를 포함한다. 한쌍의 제 1후크(371)는 포장재이송롤(22)의 폭방향으로 이격된다. 제 1후크승강기(372)는 한쌍의 제 1후크(371)를 지지하며, 한쌍의 제 1후크(371)를 z축 방향으로 승강시킨다. 제 1후크이송기(373)는 제 1후크승강기(372)를 지지하며, 제 1후크승강기(372)를 y축방향으로 이송한다. 제 1이송모듈(370)은 로딩모듈(320)로부터 포장재이송롤(22)을 전달받아 포장재이송롤(22)를 제 1이송모듈(370)을 향해 이송한다.
제 2이송모듈(380)은 제 1이송모듈(370)로부터 y축 방향에 배치된다. 제 2이송모듈(380)은 한쌍의 제 2후크(381), 제 2후크승강기(382) 및 제 2후크이송기(383)를 포함한다. 한쌍의 제 2후크(381)는 포장재이송롤(22)의 폭방향으로 이격되되, 한쌍의 제 2후크(381)의 이격거리는 한쌍의 제 1후크(371)의 이격거리보다 크거나 작게 형성된다. 제 2후크승강기(382)는 한쌍의 제 2후크(381)를 지지하며, 한쌍의 제 2후크(381)를 z축 방향으로 승강시킨다. 제 2후크이송기(383)는 제 2후크승강기(382)를 지지하며, 제 2후크승강기(382)를 y축방향으로 이송한다. 제 2이송모듈(380)은 제 1이송모듈(370)로부터 포장재이송롤(22)을 전달받아 포장재이송롤(22)을 래핑부(400)로 이송한다.
그리고 제 1, 2이송모듈(370, 380)에는 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지하는 제 2. 3풀림방지모듈(362, 363)이 각각 설치된다. 제 2, 3풀림방지모듈(362, 363)은 상술된 제 1풀림방지모듈(361)과 그 설치 위치 및 가압바의 회전방향에서 다소 차이점을 가질 뿐, 그 구성 및 작용이 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이송바전달대(390)는 제 1이송모듈(370)과 제 2이송모듈(380)의 사이에 배치된다. 이송바전달대(390)는 래핑공정의 완료 후, 래핑부(400)로부터 반출되는 이송바(310)를 제 2이송모듈(380)이 내려놓을 수 있도록 한다. 이송바전달대(390)에 놓여진 이송바(310)는 제 1이송모듈(370)에 의해 로딩모듈(320)로 이송된다.
한편, 래핑부(400)는 이송부(300)로부터 y축 방향에 배치된다.
도 8은 본 실시예에 따른 포장장치의 래핑부를 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 실시예에 따른 포장장치의 회전모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 래핑부(400)는 회전모듈(410), 그립모듈(420), 밀착모듈(430)을 포함한다.
회전모듈(410)은 한쌍의 회전대(411), 회전대이송기(412) 및 회전대승강기(413)를 포함한다.
한쌍의 회전대(411)는 포장재이송롤(22)을 사이에 두고 서로 이격된다. 한쌍의 회전대(411)에는 한쌍의 제 2홀딩실린더(417)가 각각 설치된다. 한쌍의 제 2홀딩실린더(417)는 한쌍의 회전대(411)의 사이에 위치하는 포장재이송롤(22)을 향해 출력단을 전진시켜 포장재이송롤(22)을 지지한다. 한쌍의 제 2홀딩실린더(417) 중 적어도 어느 하나에는 출력단의 이송거리를 감지하는 제 2센서(418)가 설치될 수 있다. 제 2센서(418)에 의해 감지되는 출력단의 이송거리는 이송바(310)의 위치조절을 위해 한쌍의 제 2홀딩실린더(417) 중 적어도 어느 하나의 출력량을 조절하는 데 사용된다.
한쌍의 회전대(411) 중 어느 하나에는 제 1종동기어(312)에 치합되는 제 2구동기어(414)가 설치되고, 한쌍의 회전대(411) 중 나머지 하나에는 제 2종동기어(313)에 치합되는 제 2지지기어(415)가 설치된다. 제 2구동기어(414)에는 이송바(310)의 회전동력을 제공하는 제 2이송바회전모터(416)가 연결된다. 제 2이송바회전모터(416)는 포장재이송롤(22)로부터 포장재(20)가 원활하게 풀리도록 포장재이송롤(22)을 회전시킨다.
회전대이송기(412)는 한쌍의 회전대(411)를 지지하며, 한쌍의 회전대(411)를 y축 방향으로 이송시킨다. 회전대승강기(413)는 회전대이송기(412)를 지지하며, 회전대이송기(412)를 z축 방향으로 승강시킨다.
이와 같이 회전모듈(410)은 한쌍의 회전대(411)를 y축 방향으로 이송시키고, z축 방향으로 승강시킴으로써 한쌍의 회전대(411)에 지지되는 포장재이송롤(22)이 포장대상물(10)의 둘레에서 회전될 수 있도록 한다.
한편, 회전모듈(410)은 한쌍의 회전대(411)와 회전대이송기(412)의 사이에 배치되는 탄성체(412a)를 더 포함한다. 탄성체(412a)는 고무, 코일스프링 등을 사용할 수 있다. 탄성체(412a)는 회전대이송기(412)에 지지되고 회전대승강기(413)를 따라 승강되는 포장재이송롤(22)이 회전대이송기 및 회전대승강기(413)에 포함되는 프레임, 가이드레일과 같은 구조물로부터 수평을 유지하며 승강될 수 있도록 한다. 또한, 포장재(20)와 포장대상물(10)의 테이프(40)의 접착을 위해 포장재이송롤(22)이 포장대상물(10)에 접촉될 때, 탄성체(412a)는 포장재이송롤(22)이 수평이 아니더라도 포장재이송롤(22) 전체가 포장대상물(10)에 밀착될 수 있도록 하며, 포장재이송롤(22)과 포장대상물(10) 사이에서 완충작용을 한다.
또한, 회전모듈(410)에는 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지하 방지하는 제 4풀림방지모듈(364)이 설치된다. 제 4풀림방지모듈(364)은 상술된 제 1풀림방지모듈(361)과 그 설치 위치 및 가압바(361c)의 회전방향에서 다소 차이점을 가질 뿐, 상술된 제 1풀림방지모듈(361)과 구성 및 작용이 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 10는 본 실시예에 따른 포장장치의 그립모듈의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 그립모듈(420)은 한쌍으로 마련되어, 포장대상물(10)을 사이에 두고 x축 방향으로 서로 대향된다. 한쌍의 그립모듈(420)은 그립퍼(421), 그립실린더(422), 제 1, 2그립이송기(423, 424) 및 그립승강기(425)를 각각 포함한다.
그립퍼(421)는 포장재(20)를 사이에 두고 서로 대향되는 한쌍의 조(jaw)로 이루어진다. 그립실린더(422)는 한쌍의 조를 서로 반대방향으로 회전시킨다. 제 1그립이송기(423)는 그립실린더(422)를 지지하며, 그립실린더(422)를 x축 방향으로 이송한다. 제 2그립이송기(424)는 제 1그립이송기(423)를 지지하며, 제 1그립이송기(423)를 y축 방향으로 이송한다. 그립승강기(425)는 제 2그립이송기(424)를 지지하며, 제 2그립이송기(424)를 z축 방향으로 승강시킨다.
이와 같이 한쌍의 그립퍼(421)의 3차원 이송이 가능한 한쌍의 그립모듈(420)은 포장재(20)의 폭에 따라 한쌍의 그립퍼(421)의 간격을 조절할 수 있으며, 이송부(300)에 감긴 포장재(20)를 인출하여 포장재(20)가 포장대상물(10)을 감쌀 수 있도록 한다.
도 11은 본 실시예에 따른 포장장치의 밀착모듈의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 밀착모듈(430)은 한쌍으로 마련되어, 포장대상물(10)을 사이에 두고 서로 대향된다. 한쌍의 밀착모듈(430)은 밀착판(431), 제 1, 2밀착판이송기(432, 433) 및 밀착판승강기(434)를 각각 포함한다.
밀착판(431)은 포장대상물(10)의 주변에 배치된다. 밀착판(431)은 평판으로 마련되고 포장대상물(10)을 향하는 표면에는 포장재(20)의 파손을 방지하기 위해 실리콘, 고무와 같은 재질로 이루어지는 밀착패드(431a)가 결합된다. 밀착판(431)은 밀착판회전축(435)에 의해 제 1밀착판이송기(432)에 결합된다. 밀착판회전축(435)은 밀착판(431)의 길이방향으로 배치되어 밀착판(431)이 밀착판회전축(435)을 기준으로 회전될 수 있도록 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 포장대상물(10)이 원통체일 경우, 포장대상물(10)의 외면에는 곡면이 형성된다. 이러한 경우, 밀착판회전축(435)은 밀착판(431)이 포장대상물(10)의 곡면에 밀착될 수 있도록 포장대상물(10)의 외면에 접촉되는 각도가 가변될 수 있도록 한다. 상술된 설명에서 밀착판(431)의 각도 가변을 위한 구성으로 밀착판회전축(435)을 예를 들어 설명하고 있으나, 다른 실시예로 밀착판(431)이 탄성체에 결합되고, 탄성체가 제 1밀착판이송기(432)에 결합되도록 변형 실시될 수 있다.
이와 같이 제 1밀착판이송기(432)는 밀착판(431)을 지지하며, 밀착판(431)을 x축 방향으로 이송한다. 제 2밀착판이송기(433)는 제 1밀착판이송기(432)를 지지하며, 제 1밀착판이송기(432)를 y축 방향으로 이송한다. 밀착판승강기(434)는 제 2밀착판이송기(433)를 지지하며, 제 2밀착판이송기(433)를 z축 방향으로 승강시킨다.
이와 같이 한쌍의 밀착판(431)의 3차원 이송이 가능한 한쌍의 밀착모듈(430)은 포장재(20)의 폭에 따라 한쌍의 밀착판(431)의 간격을 조절할 수 있으며, 포장대상물(10)을 감싸는 포장재(20)를 가압하여 포장재(20)가 포장대상물(10)에 밀착되도록 한다.
한편, 한쌍의 밀착판(431)의 하부에는 포장대상물(10)의 위치 및 폭을 감지하는 한쌍의 위치감지모듈(440)이 설치된다. 한쌍의 위치감지모듈(440)은 지지관(441), 슬라이딩바(442) 및 제 3센서(443)를 각각 포함한다.
지지관(441)은 제 1밀착판이송기(432)에 의해 밀착판(431)과 함께 x축 방향으로 이송된다. 지지관(441)의 중심부에는 길이방향으로 관통되는 중공이 형성되는데, 슬라이딩바(442)는 중공의 내부에서 x축 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 삽입된다. 슬라이딩바(442)는 지지관(441)의 전체 길이보다 큰 길이로 마련되어 포장대상물(10)을 향한 지지관(441)의 단부로부터 돌출된다. 제 3센서(443)는 슬라이딩바(442)의 이동거리를 감지한다.
그리고 한쌍의 위치감지모듈(440)에는 포장대상물(10)을 감지하는 제 4센서(444)가 설치될 수 있다. 제 4센서(444)는 한쌍의 지지관(441) 중 어느 하나에는 광을 방출하는 광원(444a)과, 한쌍의 지지관(441) 중 나머지 하나에는 광을 수광하는 수광소자(444b)의 조합으로 이루어질 수 있다. 제 4센서(444)에 의해 검출되는 신호는 한쌍의 슬라이딩바(442)가 포장대상물(10)의 양 측면에 접촉될 수 있는 위치로 한쌍의 슬라이딩바(442)가 이송될 수 있도록 제 1, 2밀착판이송기(432, 433) 및 밀착판승강기(434)의 동작을 제어하는 데 사용된다.
래핑 공정 이전에, 포장대상물(10)은 래핑부(400)에 로딩된다. 제 1, 2밀착판이송기(432, 433) 및 밀착판승강기(434)는 제 4센서(444)에 광이 수광되지 않는 위치로 한쌍의 밀착모듈(430)을 이송시킨다. 이에 따라 한쌍의 슬라이딩바(442)는 포장대상물(10)의 양측방에 위치한다. 이와 같이 한쌍의 슬라이딩바(442)의 위치가 포장대상물(10)의 측방에 위치하고, 한쌍의 제 1밀착판이송기(432)에 의해 한쌍의 지지관(441)이 포장대상물(10)을 향해 이송되면, 한쌍의 슬라이딩바(442)는 포장대상물(10)의 양 측면에 접촉될 수 있다. 이때, 각각의 슬라이딩바(442)는 각각의 지지관(441)의 내부에서 슬라이딩된다. 한쌍의 제 3센서(443)는 각각의 슬라이딩바(442)의 이송거리를 감지하고, 각각의 슬라이딩바(442)의 이송거리를 바탕으로 포장대상물(10)의 위치 및 폭을 감지할 수 있다. 이와 같이 검출되는 포장대상물(10)의 위치 및 폭에 대한 데이터는 복수의 공급부(200)에 지지되는 복수의 포장재(20) 중 사용될 포장재(20)의 선택, 제 1, 2홀딩실린더(326, 417)의 출력단의 이송거리 조절에 사용될 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 포장대상물이송부(500)는 래핑부(400)로부터 y축 방향에 배치된다. 포장대상물이송부(500)는 한쌍의 지지암(510), 제 1, 2지지암이송기(520, 530) 및 지지암승강기(540)를 포함한다.
한쌍의 지지암(510)은 제 1지지암이송기(520)에 지지되며, 제 1지지암이송기(520)는 x축 선 상에서 각각의 지지암(510)을 서로 반대방향으로 이송한다. 제 2지지암이송기(530)는 제 1지지암이송기(520)을 지지하며, 제 1지지암이송기(520)를 y축 방향으로 이송시킨다. 지지암승강기(540)는 제 2지지암이송기(530)를 지지하며, 제 2지지암이송기(530)를 z축 방향으로 승강시킨다.
이와 같이 지지암(510)의 3차원 이송이 가능한 포장대상물이송부(500)는 포장대상물(10)을 래핑부(400)로 로딩시킨다. 포장재(20)의 선단부를 잡은 그립모듈(420)이 포장대상물(10)의 하측을 통과한 이후, 포장대상물이송부(500)는 포장대상물(10)을 래핑부(400)에 마련되는 포장대상물지지대(450)에 내려놓고 원래의 위치로 복귀한다. 그리고 래핑공정이 완료된 이후, 포장대상물이송부(500)는 포장대상물(10)을 래핑부(400)로부터 언로딩시킨다.
이하 본 실시에에 따른 포장장치의 동작에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 복수의 공급부(200)에는 서로 다른 폭을 가지는 복수의 포장재공급롤(21)이 지지되고, 로딩모듈(320)에는 이송바(310)가 지지될 수 있다. 그리고 포장대상물(10)은 포장대상물이송부(500)에 의해 래핑부(400)에 로딩된다. 이때, 포장대상물(10)은 지면으로부터 이격된 상태로 한쌍의 지지암(510)에 지지된다.
이어, 래핑부(400)에 위치하는 포장대상물(10)의 폭 및 위치가 파악된다.
도 12는 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장대상물의 위치 및 폭을 감지하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 한쌍의 밀착모듈(430)의 사이에 포장대상물(10)이 위치하지 않는다면, 제 4센서(444)에 광이 수광되지 않는다. 따라서 한쌍의 밀착모듈(430)은 제 1, 2밀착판이송기(432, 433) 및 밀착판승강기(434)에 의해 제 4센서(444)로 광이 수광되지 않는 위치로 이송된다. 이에 따라 한쌍의 슬라이딩바(442)는 포장대상물(10)의 양 측방에 위치한다.
이어, 포장대상물(10)의 폭 및 위치에 대단 데이터를 취득하기 위해, 한쌍의 지지관(441)이 포장대상물(10)을 향해 이송된다. 한쌍의 슬라이딩바(442)는 포장대상물(10)의 양 측면에 접촉된다. 한쌍의 슬라이딩바(442)가 포장대상물(10)의 양 측면에 접촉됨에 따라 한쌍의 슬라이딩바(442)는 각각의 지지관(441)을 따라 서로 반대방향으로 슬라이딩된다. 이때, 한쌍의 제 3센서(443)는 한쌍의 슬라이딩바(442)의 이송거리를 감지한다. 이와 같이 한쌍의 제 3센서(443)에 의해 취득되는 한쌍의 슬라이딩바(442)의 이송거리를 바탕으로 현재 포장대상물(10)의 폭이 산출되고, 래핑부(400)에 지지되는 포장대상물(10)의 정확한 위치가 파악된다.
이와 같이 포장대상물(10)의 폭 및 위치가 파악되면, 로딩모듈(320)은 포장대상물(10)의 폭에 대응되는 폭을 가지는 포장재공급롤(21)을 지지하는 공급부(200)의 하측으로 이송바(310)를 이송한다. 이때, 제 3센서(443)에 의해 감지된 포장대상물(10)의 위치에 따라, 이송바(310)에 감기는 포장재(20)의 위치가 정렬되도록 한쌍의 제 1홀딩실린더(326)의 출력단은 그 이송거리가 조절될 수 있다.
이어, 공급부(200)로부터 포장재(20)가 공급된다.
도 13은 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장재의 공급동작을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 포장재(20)는 작업자에 의해 그 선단부가 미리 인출되어 포장재공급롤러(240)와 아이들롤러어셈블리(250)의 사이에 위치할 수 있다. 롤러이송기(244)는 아이들롤러어셈블리(250)를 향해 롤러지지판(243)을 이송한다. 이에 따라 포장재(20)의 일면은 포장재공급롤러(240)에 접촉되며, 포장재(20)의 이면은 벨트(252)에 면 접촉된다.
이어, 롤러회전모터(242)는 롤러회전축(241)을 회전시킨다. 롤러회전축(241)이 회전됨에 따라 포장재(20)의 공급이 개시된다. 포장재(20)의 선단부는 제 1, 2공급가이드(220, 230)에 가이드되고 압착모듈(270), 커팅모듈(280), 흡착모듈(260)을 순차적으로 지나 이송바(310)의 평탄면(311)에 도달한다. 포장재(20)의 선단부가 이송바(310)의 평탄면(311)에 도달하면, 공급부(200)는 포장재(20)의 공급을 중단한다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 테이프(40)는 작업자에 의해 그 선단부가 제 1, 2가압롤러(345, 346)에 의해 가압될 수 있는 위치로 인출되어 있을 수 있다. 테이핑 공정을 위해 테이핑모듈(330)은 제 1, 2가압롤러(345, 346)를 전진시킨다. 제 1, 2가압롤러(345, 346)가 전진됨에 따라 테이프(40)의 선단은 이송바(310)의 평탄면(311)과 포장재(20)의 선단부에 접착된다. 헤드이송기(350)는 테이핑헤드(340)를 x축 방향으로 이송하며, 테이프공급모터(343a)는 테이프릴(342)을 회전시킨다. 이때, 테이핑헤드(340)가 테이핑 종료위치에 도달하기 이전에, 길이조절실린더(344a)는 길이조절롤러(344)의 위치를 가변시켜, 제 1가압롤러(345)가 테이프(40)를 가압하여 테이프(40)가 접착될 수 있는 충분한 길이로 테이프(40)를 인출해놓는다. 이에 따라 테이프(40)는 테이프릴(342)로부터 풀려나와 이송바(310)의 평탄면(311)과 포장재(20)의 선단부에 접착된다.
이와 같은 테이핑 공정에 의해 포장재(20)의 선단부가 이송바(310)의 평탄면(311)에 접착되면, 공급부(200)는 포장재(20)의 공급을 재개하며, 제 1이송바회전모터(325)는 제 1구동기어(323)를 회전시킨다. 제 1구동기어(323)가 회전됨에 따라 이송바(310)가 회전되고, 포장재(20)는 이송바(310)에 감긴다.
이어, 포장대상물(10)에 래핑될 길이의 포장재(20)가 이송바(310)에 감기면, 흡착모듈(260)은 포장재(20)를 흡착하고, 압착모듈(270)은 흡착모듈(260)에 의해 흡착된 포장재(20)의 상측을 압착한다. 이와 같이 포장재(20)의 상, 하부가 고정되는 상태에서 커팅모듈(280)은 커팅휠지지판(282)을 x축 방향으로 이송한다. 커팅휠지지판(282)이 x축 방향으로 이송됨에 따라 포장재(20)는 한쌍의 커팅휠(281)에 의해 커팅된다.
이와 같이 포장재(20)가 포장대상물(10)에 래핑될 길이로 커팅되고 이송바(310)에 감겨 포장재이송롤(22)이 형성되면, 제 1풀림방지모듈(361)은 포장재이송롤(22)을 향해 가압바(361c)를 회전시킨다. 가압바(361c)가 회전됨에 따라 한쌍의 풀림방지롤러(361a)는 포장재이송롤(22)을 가압하여 포장재이송롤(22)이 풀리는 것을 방지한다.
도 14는 본 실시예에 따른 포장장치에서 포장재이송롤의 이송동작을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 로딩모듈(320)은 포장재이송롤(22)을 제 1이송모듈(370)을 향해 이송한다. 로딩모듈(320)에 지지되는 포장재이송롤(22)은 제 1이송모듈(370)의 하부에 위치한다.
이어, 제 1이송모듈(370)은 한쌍의 제 1후크(371)를 포장재이송롤(22)의 하측에 대응되는 위치로 하강시키고, 한쌍의 제 1후크(371)를 포장재이송롤(22)을 향해 이송한다. 제 1이송모듈(370)은 한쌍의 제 1후크(371)를 상승시키고, 포장재이송롤(22)은 한쌍의 제 1후크(371)에 지지된다. 제 2풀림방지모듈(362)은 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지하며, 제 1풀림방지모듈(361)은 포장재이송롤(22)의 가압상태를 해제한다. 제 1이송모듈(370)은 한쌍의 제 1후크(371)를 제 2이송모듈(380)을 향해 이송한다. 제 1이송모듈(370)에 지지되는 포장재이송롤(22)은 한쌍의 제 2후크(381)의 상측에 위치한다.
이어, 제 1이송모듈(370)은 한쌍의 제 1후크(371)를 하강시킨다. 한쌍의 제 1후크(371)가 하강됨에 따라 포장재이송롤(22)은 한쌍의 제 2후크(381)에 지지된다. 제 3풀림방지모듈(363)은 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지하며, 제 2풀림방지모듈(362)은 포장재이송롤(22)의 가압상태를 헤제한다. 제 2이송모듈(380)은 한쌍의 제 2후크(381)를 래핑부(400)로 이송한다.
이어, 회전모듈(410)은 한쌍의 제 2홀딩실린더(417)의 출력단이 한쌍의 홀딩홈(314)에 각각 대응되도록 한쌍의 회전대(411)를 이송한다. 회전모듈(410)은 한쌍의 제 2홀딩실린더(417)의 출력단을 전진시켜 포장재이송롤(22)를 지지한다. 제 4풀림방지모듈(364)은 포장재이송롤(22)의 풀림을 방지하며, 제 3풀림방지모듈(363)은 포장재(20)의 가압상태를 해제한다. 이때, 제 3센서(443)에 의해 감지된 포장대상물(10)의 위치에 따라, 포장재이송롤(22)이 포장대상물(10)에 정렬되도록 한쌍의 제 2홀딩실린더(417)의 출력단은 그 이송거리가 조절될 수 있다.
도 15 내지 도 19는 본 실시예에 따른 포장장치의 래핑동작을 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 회전모듈(410)은 포장대상물(10)보다 낮은 위치로 한쌍의 회전대(411)를 이송한다. 한쌍의 그립모듈(420)은 포장재(20)의 말단을 잡는다. 제 4풀림방지모듈(364)은 포장재(20)의 가압상태를 해제한다. 포장재(20)의 말단을 잡은 그립모듈(420)은 포장대상물(10)의 하측을 통과하고 상승된다. 이와 같이 포장재(20)가 포장대상물(10)의 하부를 통과하면, 포장대상물이송부(500)는 포장대상물(10)을 포장대상물지지대(450)에 내려놓는다. 포장대상물이송부(500)는 지지암(510)을 래핑부(400)의 외부로 반출시킨다.
이어, 회전모듈(410)은 한쌍의 그립모듈(420)이 이송되는 방향의 반대방향으로 이송된다. 즉, 한쌍의 그립모듈(420)은 포장재(20)의 말단을 잡고 포장대상물(10)의 하측을 통과하고 상승되어 회전모듈(410)을 향해 이송되며, 회전모듈(410)은 한쌍의 그립모듈(420)의 반대방향으로 포장재이송롤(22)을 회전시킨다. 그리고 제 2이송바회전모터(416)는 이송바(310)로부터 포장재(20)가 원활하게 풀리도록 포장재이송롤(22)을 회전시킨다. 이와 함께, 밀착모듈(430)은 밀착판(431)을 포장대상물(10)에 밀착한 상태에서, 회전모듈(410)을 뒤를 따라 함께 이송되며 포장재(20)가 포장대상물(10)의 외면에 밀착될 수 있도록 한다. 이에 따라 포장재(20)의 말단부는 포장재(20)의 선단부의 내측에 위치하며, 포장재(20)의 선단부와 포장재(20)의 말단부가 중첩된다.
이어, 회전모듈(410)은 포장재이송롤(22)을 포장대상물(10)에 접근시킨다. 따라서 포장재(20)의 선단부는 포장재(20)의 말단부를 가압한다. 이때, 한쌍의 그립모듈(420)은 포장재(20)의 말단을 놓고 포장대상물(10)의 양 측방으로 이탈된다. 회전모듈(410)은 포장재이송롤(22)을 계속 회전시키면서 포장대상물(10)을 향해 이송한다. 이송바(310)는 포장대상물(10)의 외면에 접촉되며, 포장재(20)의 선단부와 이송바(310)의 평탄면(311)에 접착된 테이프(40)는 이송바(310)의 평탄면(311)에 접착된 부위가 이송바(310)의 평탄면(311)으로부터 이탈되면서 포장재(20)에 옮겨 접착된다. 그리고 밀착모듈(430)은 포장재(20)의 선단부를 가압하여 테이프(40)가 견고하게 접착되도록 한다.
이와 같이 포장대상물(10)에 대한 래핑공정이 완료되면, 회전모듈(410)은 상승되고, 제 2이송모듈(380)은 회전모듈(410)로부터 이송바(310)를 전달받는다. 제 2이송모듈(380)은 이송바(310)를 이송바전달대(390)에 내려놓는다.
이후, 이송바(310)는 제 1이송모듈(370)로 전달되고, 제 1이송모듈(370)은 로딩모듈(320)에 이송바(310)를 전달하며, 로딩모듈(320)은 복수의 공급부(200) 중 어느 하나의 하측에 이송바(310)를 위치시킨다.
10 : 포장대상물 20 : 포장재
21 : 포장재공급롤 22 : 포장재이송롤
30 : 롤지지바 40 : 테이프
100 : 포장장치 200 : 공급부
210 : 롤지지대 220, 230 : 제 1, 2공급가이드
240 : 포장재공급롤러 250 : 아이들롤러어셈블리
260 : 흡착모듈 270 : 압착모듈
280 : 커팅모듈 300 : 이송바
320 : 로딩모듈 330 : 테이핑모듈
340 : 테이핑헤드 350 : 헤드이송기
361, 362, 363, 364 : 제 1, 2, 3, 4풀림방지모듈
370 : 제 1이송모듈 380 : 제 2이송모듈
390 : 이송바전달대 400 : 래핑부
410 : 회전모듈 420 : 그립모듈
430 : 밀착모듈 440 : 위치감지모듈
450 : 포장대상물지지대 500 : 포장대상물이송부

Claims (11)

  1. 포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장대상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부;
    상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송하는 이송부;
    상기 이송부의 일측방에 배치되어 상기 이송부로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 포장대상물의 둘레에서 회전시켜 상기 포장재가 상기 포장대상물에 래핑되도록 하는 래핑부;및
    상기 래핑부에 위치하는 상기 포장대상물의 양측면에 접촉되어 상기 포장대상물의 폭 및 상기 포장대상물의 위치를 감지하는 위치감지모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 공급부는
    상기 포장재공급롤을 사이에 두고 서로 대향되어 상기 포장재공급롤을 지지하는 롤지지대;
    상기 롤지지대로부터 공급되는 상기 포장재의 일면에 접촉되어 구름동작되는 포장재공급롤러;및
    상기 포장재공급롤러가 상기 포장재의 일면에 접촉되어 구름동작될 때, 상기 포장재의 이면에 면 접촉되는 벨트에 의해 상기 포장재공급롤러의 반대방향으로 구름동작되는 아이들롤러어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공급부는
    상기 포장재의 공급을 가이드하는 한쌍의 공급가이드;
    상기 한쌍의 공급가이드에 의해 가이드되는 상기 포장재를 흡착하여 고정시키는 흡착모듈;
    상기 흡착모듈의 상측에 배치되어 상기 흡착모듈이 진공흡착하는 상기 포장재의 상측을 압착하여 고정시키는 압착모듈;및
    상기 흡착모듈과 상기 압착모듈의 사이에 배치되어 상기 흡착모듈과 상기 포장재가 상기 포장재를 각각 고정하는 상태에서 상기 포장재를 커팅하는 커팅모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 공급부는 상기 포장재의 폭이 서로 다른 복수의 포장재공급롤을 지지할 수 있도록 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이송부는
    상기 이송바를 상기 포장재가 공급되는 위치로 위치시키고 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 상기 포장재이송롤을 형성하며, 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부를 향해 이송하는 로딩모듈;및
    상기 이송바로 공급된 상기 포장재의 선단을 상기 이송바에 접착시키는 테이핑모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 로딩모듈은 상기 이송바의 양단에 형성되는 한쌍의 홀딩홈을 향해 돌출되는 한쌍의 제 1홀딩실린더에 의해 상기 이송바를 지지하며,
    상기 이송부는
    상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 1후크에 의해 상기 로딩모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부를 향해 이송하는 제 1이송모듈;
    상기 한쌍의 제 1후크의 간격과 다른 간격으로 상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 2후크에 의해 상기 제 1이송모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 래핑부로 이송하는 제 2이송모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 래핑부는
    상기 한쌍의 홀딩홈을 향해 돌출되는 한쌍의 제 2홀딩실린더에 의해 상기 제 2이송모듈에 지지되는 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 상기 포장대상물의 둘레에서 회전시키는 회전모듈;및
    상기 회전모듈에 지지되는 상기 포장재의 말단을 잡고 상기 회전모듈과 반대방향으로 회전되는 그립모듈;
    상기 회전모듈 및 상기 그립모듈의 회전에 따라 상기 포장재의 선단부와 상기 포장재의 말단부가 서로 중첩되면, 상기 포장재가 상기 포장대상물에 고정되도록 상기 포장재의 선단에 접착되고 상기 이송바로부터 이탈되는 테이프를 상기 포장대상물을 향해 가압하는 밀착모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 로딩모듈, 상기 제 1이송모듈, 상기 제 2이송모듈 및 상기 회전모듈에 각각 설치되어 상기 포장재이송롤의 풀림을 방지하는 복수의 풀림방지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 이송부는
    상기 래핑부로부터 반출되는 상기 이송바를 지지하는 이송바전달대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 포장대상물을 상기 래핑부로 로딩시켜 상기 포장대상물이 바닥면으부터 이격되도록 지지하며, 상기 포장재가 상기 포장대상물의 하측으로 통과됨에 따라 상기 포장대상물을 상기 래핑부에 마련되는 포장대상물 지지대에 내려놓는 포장대상물이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장장치.
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