KR101312912B1

KR101312912B1 - 포장재 공급장치

Info

Publication number: KR101312912B1
Application number: KR1020110139893A
Authority: KR
Inventors: 김병용; 이홍; 김명기
Original assignee: (주)포스코엠텍
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-09-30
Also published as: KR20130072462A

Abstract

다양한 폭의 포장재공급롤로부터 포장대상물의 폭에 대응되는 포장재를 선택하여 공급할 수 있도록 한 포장재 공급장치가 개시된다. 본 발명에 따른 포장재 공급장치는 포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장재상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부 및 상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송부를 포함한다.

Description

포장재 공급장치{Apparatus for Supplying Packaging Materials}

본 발명은 포장재 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포장대상물의 포장에 사용되는 포장재를 공급하는 포장재 공급장치에 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 선택하여 공급할 수 있도록 한 포장재 공급장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 포장재 공급장치는 포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장재상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부 및 상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송부를 포함한다.

상기 공급부는 상기 포장재공급롤을 사이에 두고 서로 대향되어 상기 포장재공급롤을 지지하는 한쌍의 롤지지대, 상기 포장재공급롤로부터 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 포장재공급롤러와 상기 포장재의 사이에 배치되어 상기 포장재의 공급을 가이드하는 제 1공급가이드, 상기 아이들롤러어셈블리와 상기 포장재의 사이에 배치되어 상기 포장재의 공급을 가이드하는 제 2공급가이드, 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 제 1공급가이드에는 상기 포장재공급롤러에 대응되는 위치에 제 1관통공이 형성되며, 상기 공급부는 상기 포장재공급롤러를 지지하는 롤러회전축, 상기 롤러회전축을 지지하는 롤러지지판, 상기 롤러지지판을 이송하여 상기 포장재공급롤러가 상기 포장재의 일면에 탈착되도록 하는 롤러이송기 및 상기 롤러회전축에 연결되어 상기 롤러회전축을 회전시키는 롤러회전모터를 더 포함할 수 있다.

상기 한쌍의 롤지지대에는 상기 포장재공급롤을 복수로 지지할 수 있도록 복수의 지지홈이 형성되며, 상기 제 1, 2공급가이드, 상기 포장재공급롤러 및 상기 아이들롤러어셈블리는 상기 복수의 지지홈의 개수에 따라 복수로 마련될 수 있다.

상기 공급부는 상기 포장재의 폭이 서로 다른 복수의 포장재공급롤을 지지할 수 있도록 복수로 마련될 수 있다.

상기 흡착모듈은 상기 제 1, 2공급가이드의 하측에 배치되어 상기 포장재를 향해 개구되는 복수의 배기홀이 형성되는 흡착챔버, 상기 흡착챔버의 진공배기시키는 진공배기관, 상기 흡착챔버에 대향되는 흡착지지패드 및 상기 흡착챔버를 향해 상기 흡착지지패드를 이송하는 흡착지지실린더를 포함할 수 있다.

상기 압착모듈은 상기 흡착모듈의 상측에 배치되어 상기 포장재를 사이에 두고 서로 대향되는 한쌍의 압착패드 및 상기 한쌍의 압착패드 중 어느 하나를 나머지 하나를 향해 이송하는 압착실린더를 포함할 수 있다.

상기 커팅모듈은 상기 포장재를 사이에 두고 서로 맞물리도록 배치되는 한쌍의 커팅휠, 상기 한쌍의 커팅휠을 지지하는 휠지지판 및 상기 휠지지판을 상기 포장재의 폭방향으로 이송하는 휠이송기를 포함할 수 있다.

상기 휠지지판에는 상기 한쌍의 커팅휠을 지난 포장재가 수용되는 커팅홈이 형성되며, 상기 커팅모듈은 상기 커팅홈에 형성되어 상기 한쌍의 커팅휠을 지난 상기 포장재를 커팅하는 홈날을 더 포함할 수 있다.

상기 휠이송기는 상기 휠지지판을 왕복이송시키며, 상기 한쌍의 커팅휠 및 상기 홈날은 상기 휠지지판의 왕복 이송에 따라 상기 포장재를 커팅할 수 있도록 각각 한쌍으로 마련될 수 있다.

상기 이송부는 상기 이송바를 상기 포장재가 공급되는 위치로 위치시키고 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 상기 포장재이송롤을 형성하며, 상기 포장재이송롤을 일측방향으로 이송하는 로딩모듈 및 상기 이송바로 공급된 상기 포장재의 선단을 테이프를 이용하여 상기 이송바에 접착시키는 테이핑모듈을 포함할 수 있다.

상기 이송바에는 상기 테이프가 접착되는 평탄면이 형성될 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 일측방향으로 이송하는 제 1이송모듈 및 상기 한쌍의 제 1후크의 간격과 다른 간격으로 상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 2후크에 의해 상기 제 1이송모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 일측방향으로 이송하는 제 2이송모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 한쌍의 홀딩실린더 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 홀딩실린더의 출력단의 이송거리를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 이송바의 양단에는 한쌍의 종동기어가 설치되며, 상기 로딩모듈은 상기 한쌍의 종동기어 중 어느 하나에 치합되는 구동기어, 상기 구동기어를 회전시키는 회전모터 및 상기 한쌍의 종동기어 중 나머지 하나에 치합되는 지지기어를 더 포함할 수 있다.

상기 포장재 공급장치는 상기 로딩모듈, 상기 제 1이송모듈 및 상기 제 2이송모듈에 각각 설치되어 상기 포장재이송롤의 풀림을 방지하는 복수의 풀림방지모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 이송부는 상기 포장재가 상기 포장대상물에 래핑되고 비어있는 상기 이송바를 지지하는 이송바전달대를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 포장재 공급장치는 포장대상물의 폭 변동에 따라 포장재를 선택하여 공급할 수 있으므로, 포장대상물의 폭 변동에 따른 장비를 리셋팅에 소요되는 생산시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 인건비, 포장재의 파손 등에 따른 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치가 설치된 포장장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 포장재 공급장치 중 커팅모듈의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
도 5은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 이송부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 이송부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치에 의해 형성되는 포장재이송롤을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 테이핑헤드를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 포장재 공급동작을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 포장장치의 포장재이송롤 이송동작을 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 포장재 공급장치가 설치된 포장장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 일부를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 포장재 공급장치(100)가 설치된 포장장치에는 래핑장치(400) 및 포장대상물이송장치(500)가 더 설치될 수 있다. 래핑장치(400)는 포장재 공급장치(100)로부터 공급되는 포장재(20)를 이용하여 포장재(20)의 둘레에 포장재(20)를 래핑하는 공정을 수행하며, 포장대상물이송부(500)는 포장대상물(10)을 래핑장치(400)의 내부로 반입시키고 래핑이 완료된 포장대상물(10)을 래핑장치(400)의 외부로 반출시킨다.

한편, 포장재(20)는 방수지, 방청지, 방청비닐, 비닐 등을 사용할 수 있다. 이러한 포장재(20)는 롤(Roll) 형태로 마련된다. 본 실시예에서, 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.

본 실시예에 따른 포장재 공급장치(100)는 공급부(200) 및 이송부(300)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)는 포장재공급롤(21)로부터 풀려나오는 포장재(20)를 가이드한다. 제 1, 2공급가이드(220, 230)은 지지홈(211)의 개수에 따라 복수로 마련된다.

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 포장재(20)가 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 도 1에 도시된 바와 같이 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 포장재 공급장치의 이송부를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 이송부를 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 실시예에 따른 포장재 공급장치에 의해 형성되는 포장재이송롤을 나타낸 사시도이다.

도 5 내지 도 7을 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 이송바회전모터(325)가 연결된다. 이송바회전모터(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. 헤드이송기(350)는 테이핑헤드(340)를 x축 방향으로 이송한다.

도 8은 본 실시예에 따른 포장장치의 테이핑헤드를 나타낸 단면도이다.

도 8을 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 해당되는 테이프(40)의 길이는 길이조절롤러(344)의 위치에 따라 조절될 수 있다.

즉, 테이프(40)의 선단부가 이송바(310)의 평탄면(311)과 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. 따라서 테이핑헤드(340)가 테이핑 종료위치에 도달하기 이전까지, 길이조절실린더(344a)는 테이프공급롤러(343)와 길이조절롤러(344)의 거리를 이격시킨다. 이에 따라 테이핑헤드(340)가 테이핑 종료위치에 도달할 때, 테이프릴(342)과 제 1가압롤러(345)에 해당되는 테이프(40)의 길이는 제 1가압롤러(345)가 테이프(40)를 가압하여 테이프(40)가 접착될 수 있을 정도의 충분한 길이로 인출된 상태이므로, 테이핑 종료위치에서도 테이프(40)는 포장재(40) 및 이송바(310)의 평탄면()에 접착될 수 있다.

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 2이송모듈(380)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 래핑장치(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, 래핑장치(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.

이하 본 실시에에 따른 포장장치의 동작에 대해 설명하도록 한다.

도 9는 본 실시예에 따른 포장재 공급장치의 포장재 공급동작을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 포장재(20)는 작업자에 의해 그 선단부가 미리 인출되어 포장재공급롤러(240)와 아이들롤러어셈블리(250)의 사이에 위치할 수 있다. 또한, 테이프(40)는 작업자에 의해 그 선단부가 제 1, 2가압롤러(345, 346)에 의해 가압될 수 있는 위치로 인출되어 있을 수 있다.

이어, 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.

이어, 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. 이에 따라 테이프(40)는 테이프릴(342)로부터 풀려나와 이송바(310)의 평탄면(311)과 포장재(20)의 선단부에 접착된다. 이때, 테이핑헤드(340)가 테이핑 종료위치에 도달하기 이전에, 길이조절실린더(344a)는 길이조절롤러(344)를 테이프릴(342)로부터 이격시켜 제 1가압롤러(345)가 테이프(40)를 가압하여 테이프(40)가 접착될 수 있는 충분한 길이로 테이프(40)를 인출해놓는다.

이와 같은 테이핑 공정에 의해 포장재(20)의 선단부가 이송바(310)의 평탄면(311)에 접착되면, 공급부(200)는 포장재(20)의 공급을 재개하며, 이송바회전모터(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 10은 본 실시예에 따른 포장장치의 포장재이송롤 이송동작을 나타낸 도면이다.

도 10을 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 래핑장치(400)로 이송한다. 래핑장치(400)는 포장재이송롤(22)을 전달받아 포장대상물(10)에 대한 래핑을 수행한다.

한편, 래핑장치(400)에서 포장대상물()의 래핑에 사용되고 비어있는 이송바(310)는 제 2이송모듈(380)에 의해 이송바전달대(390)로 이송된다. 이와 같이 비어있는 이송바(310)가 이송바전달대(390)에 놓여지므로, 제 1이송모듈(380)은 다른 포장재이송롤(22)을 계속해서 이송할 수 있으므로 포장재(20) 공급의 연속성이 부여될 수 있다.

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 : 제 1, 2, 3풀림방지모듈
370 : 제 1이송모듈 380 : 제 2이송모듈
390 : 이송바전달대 400 : 래핑장치
500 : 포장대상물이송장치

Claims

포장재가 롤(Roll) 형태로 감긴 포장재공급롤을 지지하고 상기 포장재공급롤로부터 상기 포장재를 인출하여 포장대상물에 래핑될 길이로 상기 포장재를 커팅하는 공급부;및
상기 공급부로부터 상기 포장재가 공급되는 위치에 이송바를 위치시키며, 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 포장재이송롤을 형성하여 상기 포장재이송롤을 일측방으로 이송하는 이송부;를 포함하되,
상기 이송부는
상기 포장재가 상기 포장대상물에 래핑되고 비어있는 상기 이송바를 지지하는 이송바전달대를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 공급부는
상기 포장재공급롤을 사이에 두고 서로 대향되어 상기 포장재공급롤을 지지하는 한쌍의 롤지지대;
상기 포장재공급롤로부터 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 포장재 공급장치.
제 2항에 있어서, 상기 공급부는
상기 포장재공급롤러와 상기 포장재의 사이에 배치되어 상기 포장재의 공급을 가이드하는 제 1공급가이드;
상기 아이들롤러어셈블리와 상기 포장재의 사이에 배치되어 상기 포장재의 공급을 가이드하는 제 2공급가이드;
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 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 제 1공급가이드에는 상기 포장재공급롤러에 대응되는 위치에 제 1관통공이 형성되며,
상기 공급부는
상기 포장재공급롤러를 지지하는 롤러회전축;
상기 롤러회전축을 지지하는 롤러지지판;
상기 롤러지지판을 이송하여 상기 포장재공급롤러가 상기 포장재의 일면에 탈착되도록 하는 롤러이송기;및
상기 롤러회전축에 연결되어 상기 롤러회전축을 회전시키는 롤러회전모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 한쌍의 롤지지대에는 상기 포장재공급롤을 복수로 지지할 수 있도록 복수의 지지홈이 형성되며,
상기 제 1, 2공급가이드, 상기 포장재공급롤러 및 상기 아이들롤러어셈블리는 상기 복수의 지지홈의 개수에 따라 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 공급부는 상기 포장재의 폭이 서로 다른 복수의 포장재공급롤을 지지할 수 있도록 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 흡착모듈은
상기 제 1, 2공급가이드의 하측에 배치되어 상기 포장재를 향해 개구되는 복수의 배기홀이 형성되는 흡착챔버;
상기 흡착챔버의 진공배기시키는 진공배기관;
상기 흡착챔버에 대향되는 흡착지지패드;및
상기 흡착챔버를 향해 상기 흡착지지패드를 이송하는 흡착지지실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 압착모듈은
상기 흡착모듈의 상측에 배치되어 상기 포장재를 사이에 두고 서로 대향되는 한쌍의 압착패드;및
상기 한쌍의 압착패드 중 어느 하나를 나머지 하나를 향해 이송하는 압착실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 커팅모듈은
상기 포장재를 사이에 두고 서로 맞물리도록 배치되는 한쌍의 커팅휠;
상기 한쌍의 커팅휠을 지지하는 휠지지판;및
상기 휠지지판을 상기 포장재의 폭방향으로 이송하는 휠이송기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 9항에 있어서, 상기 휠지지판에는 상기 한쌍의 커팅휠을 지난 포장재가 수용되는 커팅홈이 형성되며,
상기 커팅모듈은 상기 커팅홈에 형성되어 상기 한쌍의 커팅휠을 지난 상기 포장재를 커팅하는 홈날;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 10항에 있어서, 상기 휠이송기는 상기 휠지지판을 왕복이송시키며,
상기 한쌍의 커팅휠 및 상기 홈날은 상기 휠지지판의 왕복 이송에 따라 상기 포장재를 커팅할 수 있도록 각각 한쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 이송부는
상기 이송바를 상기 포장재가 공급되는 위치로 위치시키고 상기 포장재를 상기 이송바에 감아 상기 포장재이송롤을 형성하며, 상기 포장재이송롤을 일측방향으로 이송하는 로딩모듈;및
상기 이송바로 공급된 상기 포장재의 선단을 테이프를 이용하여 상기 이송바에 접착시키는 테이핑모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 12항에 있어서, 상기 이송바에는 상기 테이프가 접착되는 평탄면이 형성되는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 12항에 있어서, 상기 로딩모듈은 상기 이송바의 양단에 형성되는 한쌍의 홀딩홈을 향해 돌출되는 한쌍의 홀딩실린더에 의해 상기 이송바를 지지하며,
상기 이송부는
상기 포장재의 폭방향으로 이격되는 한쌍의 제 1후크에 의해 상기 로딩모듈로부터 상기 포장재이송롤을 전달받아 상기 포장재이송롤을 일측방향으로 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 일측방향으로 이송하는 제 2이송모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 14항에 있어서, 상기 한쌍의 홀딩실린더 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 홀딩실린더의 출력단의 이송거리를 감지하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 14항에 있어서, 상기 이송바의 양단에는 한쌍의 종동기어가 설치되며,
상기 로딩모듈은
상기 한쌍의 종동기어 중 어느 하나에 치합되는 구동기어;
상기 구동기어를 회전시키는 회전모터; 및
상기 한쌍의 종동기어 중 나머지 하나에 치합되는 지지기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
제 14항에 있어서, 상기 로딩모듈, 상기 제 1이송모듈 및 상기 제 2이송모듈에 각각 설치되어 상기 포장재이송롤의 풀림을 방지하는 복수의 풀림방지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 공급장치.
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