KR101358654B1

KR101358654B1 - 밴드 포장장치

Info

Publication number: KR101358654B1
Application number: KR1020120071680A
Authority: KR
Inventors: 정병목
Original assignee: (주)동성코메즈
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-02-07
Also published as: KR20140003928A

Abstract

본 발명은 밴드를 일정간격으로 접어 포장상자에 담는 포장작업을 효율화하기 위한 밴드 포장장치에 관한 것이다.
이를 위해, 이동롤러를 측방향으로 일정거리 왕복시키면서 밴드공급부로부터 공급된 밴드를 소정 횟수로 접는 밴드접이부; 상기 접혀진 밴드의 전단과 후단을 가압하여 집는 밴드집게부; 상기 밴드집게부를 상승 및 하강시키는 승강수단과 상기 밴드집게부를 전진 및 후진시키는 진퇴수단이 구비된 집게이송부; 상기 밴드접이부의 후방에 구비되어 포장상자가 거치되는 밴드포장부; 및 상기 밴드접이부, 상기 밴드집게부, 상기 집게이송부 및 상기 밴드포장부에 전력을 공급하고 구동을 제어하는 제어부;를 포함한 밴드 포장장치가 제공된다.

Description

밴드 포장장치{APPARATUS FOR PACKING THE BAND}

본 발명은 밴드 포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밴드를 일정간격으로 접어 포장상자에 담는 작업을 자동화하기 위한 밴드 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로 탄성밴드는 신축성 있는 탄성실을 이용하여 직조된 밴드로서 속옷, 트레이닝복 등 각종 의류를 제조하기 위한 필수 부자재로 사용되고 있다. 뿐만 아니라 탄성밴드(이하 '밴드'라고 함)는 높은 활용도로 인하여 여러 산업분야에 걸쳐 수요가 많은 실정이다.

한편, 밴드 생산자는 직조기술을 이용하여 밴드를 대량 생산하고 이를 포장상자에 담아 수요처에 납품하고 있다. 이때, 밴드 포장작업의 자동화를 위하여 밴드 포장장치가 사용된다. 밴드 포장장치의 종래기술로 본 발명의 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 1,085,121호(발명의 명칭: 밴드포장기)가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 밴드 포장장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 밴드 포장장치는 밴드공급부(10)와, 밴드공급부(10)로부터 공급된 밴드를 좌우방향으로 왕복하면서 밴드를 접는 밴드접이부(20)와, 소정 횟수로 접혀진 밴드를 후방으로 이동시키기 위한 밴드이동부(30)와, 이동된 밴드를 포장상자(P)에 담기 위한 밴드포장부(40)가 구비된다.

도 3은 도 1의 밴드접이부를 나타내는 사시도이다. 밴드접이부(20)는 도 3에 서와 같이 모터(21)의 구동력이 밸트와 풀리를 거쳐 회전막대(22)에 전달되어 회전막대(22)를 회전시키게 된다. 그리고, 회전막대(22)의 일 단부에는 좌우로 직선운동이 가능하도록 설치된 가로지름봉(23)과 연결되어 있다. 이로 인해 회전막대(22)의 회전력이 가로지름봉(23)의 직선왕복운동으로 변환되고, 가로지름봉(23)과 함께 이동하는 피니언(25)이 랙(24)을 따라 운동하면서 한 쌍의 이동롤러(26)를 회전시키게 된다. 이동롤러(26)는 도 1의 밴드공급부(10)로부터 공급된 밴드(미도시)가 감기게 되고, 이에 따라 이동롤러(26)가 좌우방향으로 왕복하면서 밴드를 접게된다.

그리고 접혀지는 밴드가 늘어남에 따라 밴드는 후방으로 밀려나게 되고, 도 1의 밴드이동부(30)가 소정 횟수로 접혀진 밴드를 집어서 밴드포장부(40)의 포장상자(P)로 이동시켜 담게 된다. 이때, 밴드포장부(40)는 밴드가 포장상자에 담겨지는 높이에 따라 포장상자(P)를 하강시키는 구조를 가지고 있다.

이와 같은 종래의 밴드 포장장치는 접혀진 밴드를 포장상자에 담는 포장작업을 자동화하여 작업자 1인이 여러 대의 포장장치를 관리할 수 있고, 포장작업에 따른 산업재해를 방지할 수 있는 이점이 있다.

그러나, 종래의 밴드 포장장치는 밴드이동부(30)가 밴드를 집어서 포장상자에 담는 과정에서 밴드의 탄성력에 의해 접혀진 상태가 풀어져서 밴드의 배열이 흐트러지고, 이에 따라 포장상자에 담겨지는 밴드의 양이 줄어드는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 밴드이동부(30)가 전,후방으로의 이동만 가능하여 밴드를 집은 상태의 높이와 밴드가 포장상자 내부에 안착되는 높이의 높이차가 발생하기 때문이다.

또한, 종래의 밴드 포장장치는 포장상자(P)에 밴드가 채워지면, 포장장치를 멈추고 작업자가 직접 빈 포장상자로 교체해야 하는 번거로움이 있다. 이로 인해 작업자 1인이 관리할 수 있는 포장장치의 대수가 한정될 수밖에 없어서 포장작업이 효율적이지 못한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0013096호(2010.2.9)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 밴드를 포장상자에 담는 과정에서 접혀진 밴드가 풀어지는 것을 최소화함으로써 효율적인 포장작업이 가능한 밴드 포장장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 채워진 포장상자를 자동으로 교체할 수 있는 밴드 포장장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

이동롤러를 측방향으로 일정거리 왕복시키면서 밴드공급부로부터 공급된 밴드를 소정 횟수로 접는 밴드접이부; 상기 접혀진 밴드의 전단과 후단을 가압하여 집는 밴드집게부; 상기 밴드집게부를 상승 및 하강시키는 승강수단과 상기 밴드집게부를 전진 및 후진시키는 진퇴수단이 구비된 집게이송부; 상기 밴드접이부의 후방에 구비되어 포장상자가 거치되는 밴드포장부; 및 상기 밴드접이부, 상기 밴드집게부, 상기 집게이송부 및 상기 밴드포장부에 전력을 공급하고 구동을 제어하는 제어부;를 포함한 밴드 포장장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 밴드접이부는 상기 이동롤러에 의해 접혀지는 밴드의 후단을 따라 이동하면서 상기 밴드를 정렬시키는 봉 형태의 스토퍼와, 상기 밴드를 정렬시키기 위한 위치로 상기 스토퍼를 on-off시키는 제1 실린더와, 상기 접혀진 밴드를 1차 후진시키는 제2 실린더가 구비된다.

그리고, 상기 밴드접이부는 후방으로 개구된 다수의 요홈이 구비되고 상기 이동롤러의 후방 상측에 배치되어 상기 접혀진 밴드의 이동통로를 형성하는 통로 플레이트와, 상기 요홈에 대응되도록 상기 통로 플레이트의 상측에 배치되는 탈거핀과, 상기 요홈에 삽입되도록 상기 탈거핀을 하강시키는 제3 실린더와, 상기 탈거핀을 일정거리 후진시켜 상기 1차 후진한 밴드를 상기 밴드집게부가 집도록 상기 이동롤러로부터 탈거시키는 제4 실린더가 더 구비된다.

그리고, 상기 밴드집게부는 상기 접혀진 밴드의 전단을 가압하기 위한 전방집게와, 상기 접혀진 밴드의 후단을 가압하기 위한 후방집게와, 상기 전방집게 또는 후방집게를 이동시켜 상기 접혀진 밴드를 압축하는 제5 실린더가 구비된다.

이때, 상기 밴드집게부는 상기 전방집게를 상기 접혀진 밴드로 하강시키기 위한 제6 실린더가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접혀진 밴드를 받치도록 전방으로 형성된 한 쌍의 받침봉과, 상기 받침봉의 간격을 조절하여 상기 받친 상태를 on-off하는 제7 실린더가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밴드집게부는 상기 전방집게와 상기 후방집게 사이에 제8 실린더에 의해 하강하여 상기 압축된 밴드를 탈거시키기 위한 탈거판이 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 집게이송부의 승강수단은 상기 밴드집게부에 회전가능하도록 수직설치된 스크류와, 상기 스크류의 외주면 일측에 배치된 회전너트와, 상기 회전너트를 간접 구동시켜 상기 밴드집게부와 상기 스크류를 승강시키는 제1 모터를 포함한다.

이때, 상기 승강수단은 상기 스크류의 상단부가 삽입되고 길이방향으로 일정길이의 관통공이 형성된 원통형 부재와, 상기 관통공으로 돌출되도록 상기 스크류의 상단에 형성된 탐지봉과, 상기 스크류 및 탐지봉이 상기 원통형 부재에서 최대 상승한 상태를 검출하는 위치센서가 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 승강수단은 상기 스크류의 상단과 연결되어 상기 스크류와 상기 밴드집게부를 승강시키는 제9 실린더가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 밴드집게부 및 스크류와 평형을 이루도록 설치된 평형추가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 집게이송부의 진퇴수단은 상기 베이스 프레임에 전,후방으로 수평설치된 제1 이송프레임 가이드와, 상기 제1 이송프레임 가이드상에 이동가능하게 설치된 제1 이송프레임과, 상기 제1 이송프레임과 기어연결되어 상기 제1 이송프레임을 구동시키는 제2 모터가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 밴드포장부(500)는 상기 접혀진 밴드를 담기 위한 포장상자가 거치되는 제1 거치대와, 상기 제1 거치대의 좌측 또는 우측에 빈 포장상자가 거치되는 제2 거치대와, 상기 포장상자가 채워지면 상기 채워진 포장상자를 후방으로 이송하기 위한 포장상자 배출수단과, 상기 제2 거치대의 포장상자를 상기 제1 거치대(510)로 이송하기 위한 포장상자 교체수단이 구비된다.

이때, 상기 포장상자 배출수단은 상기 채워진 포장상자를 지지하는 레일이 구비된 제2 이송프레임과, 상기 제2 이송프레임을 전, 후방으로 안내하는 제2 이송프레임 가이드와, 상기 레일을 승강시키기 위한 제10 실린더와, 상기 제2 이송프레임을 진퇴시키기 위한 제11 실린더가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포장상자 교체수단은 상기 빈 포장상자를 이동시키기 위한 이송막대와, 상기 이송막대를 진퇴시키는 제12 실린더가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밴드 포장부(500)는 상기 포장상자의 전방측 내벽을 가압하도록 프레임상에 힌지 결합되는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트를 고정 또는 해제하는 제13 실린더가 구비된 전방측 고정수단 및 상기 포장상자의 후방측 내벽을 가압하는 고정막대와, 상기 고정막대를 진퇴시키는 제14 실린더와, 상기 고정막대를 승강시키는 제15 실린더가 구비된 후방측 고정수단으로 이루어진 포장상자 고정수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밴드 포장장치는 다음과 같은 효과를 가지고 있다.

(1) 본 발명의 밴드접이부는 접혀지는 밴드의 후단을 따라 이동하는 스토퍼를 구비하여 밴드가 고르게 접혀질 수 있도록 하고, 탈거핀의 동작을 통해 밴드를 이동롤러로부터 탈거함으로써 밴드집게부가 효율적으로 집을 수 있도록 한다.

(2) 밴드집게부는 전방집게와 후방집게를 이용하여 밴드의 전단과 후단을 압축하여 집을 수 있다. 또한 받침봉, 수평판, 탈거판 등이 구비되어 밴드의 이탈을 방지하고 정렬상태를 효율적으로 유지할 수 있다.

(3) 밴드이송부는 승강수단과 진퇴수단으로 구성되어 밴드집게부를 포장상자 내부로 직접 이동시킴으로써 밴드를 포장상자에 담는 과정에서 접혀진 밴드가 풀어지는 것을 방지하고 보다 많은 양의 밴드를 포장상자에 담을 수 있다. 그리고, 밴드이송부가 밴드를 이송하는 동안에 밴드접이부가 밴드를 계속적으로 접을 수 있어 포장작업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

(4) 밴드포장부는 배출수단과 교체수단이 구비되어 밴드가 채워진 포장상자를 자동으로 교체할 수 있다. 이를 통해 작업자 1인이 관리할 수 있는 포장장치의대수가 증대되는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 밴드 포장장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 밴드접이부를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 포장장치를 나타내는 사시도.
도 5는 밴드접이부를 나타내는 사시도.
도 6은 밴드집게부를 나타내는 사시도.
도 7은 집게이송부의 승강수단을 나타내는 사시도.
도 8은 집게이송부의 진퇴수단을 나타내는 사시도.
도 9는 밴드포장부의 포장상자 배출수단 및 교체수단을 나타내는 사시도.
도 10은 밴드포장부를 개략적으로 도시한 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 밴드 포장장치를 이용한 포장작업의 흐름도.
도 12는 본 발명에 따른 밴드 포장장치를 이용한 포장상자 교체작업의 흐름도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드 포장장치를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 밴드 포장장치는 도 4에 도시된 바와 같이 밴드접이부(200), 밴드집게부(300), 집게이송부(400), 밴드포장부(500) 및 제어부(600)를 포함하여 구성된다. 후술하는 제1 내지 제15 실린더는 솔레노이드 또는 유압실린더를 사용하는 것도 가능하지만, 유지보수가 용이하고 청결한 환경을 제공하는 공압실린더를 사용하는 것이 바람직하다.

도 5는 밴드접이부를 나타내는 도면이다. 밴드접이부(200)는 이동롤러(미도시)를 좌우 측방향으로 일정거리 왕복시키면서 밴드공급부(미도시)로부터 공급된 밴드(B)를 접는 역할을 한다. 이때, 위치센서를 이용하여 이동롤러(미도시)의 근접위치를 검출하여 밴드(B)의 접혀진 횟수를 카운팅하게 된다. 그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 밴드접이부(200)는 도 5에서와 같이 통로 플레이트(250), 스토퍼(220), 제1 실린더(230), 제2 실린더(240), 탈거핀(260), 제3 실린더(270) 및 제4 실린더(280)가 구비된다.

통로 플레이트(250)는 밴드(B)가 접혀짐에 따라 후방으로 밀려나게 될 때, 베이스 프레임(202)의 상측으로 밴드(B)의 이동통로를 형성하게 된다. 즉, 통로 플레이트(250)는 이동롤러(미도시)의 후방 상측에 측방향으로 배치된다. 그리고 통로 플레이트(250)는 후방으로 개구되어 수직 형성된 다수의 요홈(252)을 구비한다.

스토퍼(220)는 이동롤러(미도시)에 의해 밴드가 접혀짐에 따라 후방으로 밀려나는 밴드(B)의 후단을 따라 이동하면서 밴드를 정렬시키는 역할을 한다. 실시예에 의하면 봉 형태를 가진 한 쌍의 스토퍼(220)가 측방향으로 서로 마주보도록 설치된다. 구체적으로 각각의 스토퍼(220)는 밴드를 정렬시키기 위한 위치로 on-off시키는 제1 실린더(230)와 연결되고, 이때 제1 실린더(230)는 가동체(222)에 고정 설치된다. 그리고, 가동체(222)는 전,후방으로 배치되는 스토퍼 가이드(224)를 따라 이동하도록 설치된다.

한편, 가동체(222) 도 5에서와 같이 제1 탐지봉(292)이 구비된다. 상술한 바와 같이 밴드(B)가 접혀짐에 따라 후진하는 스토퍼(220)를 초기위치로 이동시키기 위하여 제1 탐지봉(292)을 줄로 연결하고, 모터(미도시)를 이용하여 전방으로 당기게 된다. 이때, 스토퍼(220)를 초기위치에서 정지시키기 위해 제1 탐지봉(292)의 위치를 탐지하는 제1 위치센서(294)가 구비된다.

제2 실린더(240)는 접혀진 밴드(B)를 1차 후진시키는 역할을 하는 것으로, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

탈거핀(260)은 접혀진 밴드(B)를 후방으로 밀기 위한 것으로 상술한 요홈(250)에 각각 대응되도록 통로 플레이트(250)의 상측에 수직 배치되는 구조를 가진다. 본 실시예에 의하면 탈거핀(260)은 제3 실린더(270)와 제4 실린더(280)에 의해 승강 및 진퇴운동이 가능하도록 구성된다. 즉, 도 5에서와 같이 제3 실린더(270)는 요홈(252)에 삽입되도록 탈거핀(260)을 하강시키고, 이에 따라 다수의 탈거핀(260)이 접혀진 밴드(B)의 전방측에 끼워지게 된다. 그리고 제4 실린더(280)는 탈거핀(260)을 일정거리 후진시켜 제2 실린더(240)에 의해 1차 후진한 밴드(B)를 밴드집게부(300)가 집도록 이동롤러(미도시)로부터 탈거하는 역할을 한다.

도 6은 밴드집게부를 나타내는 도면이다. 밴드집게부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 밴드집게부(300)는 전방집게(310), 후방집게(320), 제5 실린더(330), 제6 실린더(340), 탈거판(350) 및 제8 실린더(352) 등이 구비된다. 이와 같은 구성들은 집게 프레임(302)에 설치되는데, 이와 같은 설치구조는 일반적인 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

전방집게(310)는 접혀진 밴드의 전단을 가압하기 위한 것으로, 본 실시예에 의하면 ㄱ자 형태로 꺽여진 갈퀴 형상을 가지고 있다. 그리고, 후방집게(320)는 접혀진 밴드의 후단을 가압하기 위한 것으로, 본 실시예에 의하면 직사각판 형태로 제작된다.

이때, 전방집게(310)는 도 6에서와 같이 밴드를 집기 위하여 후방집게(320)보다 높은 위치에 배치되고, 상측에 위치한 제6 실린더(340)가 전방집게(310)를 하강시키는 구조를 가진다. 그리고 후방집게(320)는 전방측에 위치한 제5 실린더(330)에 의해 전방으로 전진하는 구조를 가진다. 즉, 밴드집게부(300)가 밴드를 집기 위하여 전방집게(310)가 제6 실린더(340)에 의해 하강하여 밴드의 전단을 지지하고, 후방집게(320)가 제5 실린더(330)에 의하여 전방으로 이동하여 접혀진 밴드를 압축하는 구조를 가진다.

한편, 밴드집게부(300)는 밴드를 안정적으로 집기 위하여 후방집게(320)로부터 전방으로 연장 형성된 한 쌍의 받침봉(322)이 구비된다. 즉, 받침봉(322)은 접혀진 밴드를 하측에서 지지하여 밴드의 이탈을 방지하는 역할을 한다. 이때, 각각의 받침봉(322)은 제7 실린더(미도시)에 의해 받침봉의 간격을 넓힘으로써 상기 밴드를 받친 상태를 해제할 수 있는 구조를 가진다.

또한, 밴드집게부(300)는 접혀진 밴드의 상면과 접하여 밴드의 정렬상태를 고르게 유지시키기 위하여 후방집게(320)로부터 전방으로 연장 형성된 수평판(321)이 구비된다. 즉, 수평판(321)은 후방집게(320)의 하단으로부터 밴드의 폭에 해당하는 높이로 연장 형성된다.

또한, 밴드집게부(300)는 전방집게(310)와 후방집게(320) 사이의 수평판(321) 상측에 제8 실린더(미도시)에 의해 하강하여 압축된 밴드를 탈거시키기 위한 탈거판(350)이 구비된다. 탈거판(350)은 도 6에서와 같이 전방측이 하측으로 휘어져서 하강시 수평판(321) 보다 낮은 위치에 있게 되는 형상을 가진다.

집게이송부(400)는 도 4에서와 같이 접혀진 밴드를 포장상자(P)에 담기 위하여 상술한 밴드집게부(300)를 밴드접이부(200)와 밴드포장부(500) 사이에서 이동시키는 역할을 한다. 이를 달성하기 위해 집게이송부(400)는 밴드집게부(300)를 상승 및 하강시키는 승강수단과, 밴드집게부(300)를 전진 및 후진시키는 진퇴수단이 구비된다.

도 7은 집게이송부의 승강수단을 나타내는 사시도이다. 집게이송부(400)의 승강수단은 도 7에서와 같이 스크류(412), 회전너트(416), 제1 모터(417) 및 평형추(418)를 포함하여 구성된다.

스크류(412)는 밴드집게부(300)의 상부에 회전가능하도록 수직설치되고, 제1 모터(417)가 스크류(412)의 외주면 일측에 배치된 회전너트(416)를 정회전 또는 역회전시킴으로써 스크류(412)와 밴드집게부(300)를 승강시키는 구조를 가진다.

구체적으로 집게이송부(400)의 승강수단은 도 7에서와 같이 스크류(412)의 하단이 밴드집게부의 집게 프레임(미도시)에 회전가능하도록 설치되고, 스크류(412)는 후술하는 상측의 제1 이송프레임(424)을 관통하여 설치된다. 이때, 스크류(412)의 지지를 위하여 스크류(412) 상단부에는 수평부재(412a)가 구비되고, 수평부재(412a)의 양단부에 스크류(412)를 중심으로 한 쌍의 수직봉(412b)이 고정설치된다. 이때, 수직봉(412b)의 하단부는 제1 이송프레임(424)의 수직봉 가이드(412c)에 의해 안내되는 구조를 가진다.

한편, 본 실시예에 의하면 집게이송부(400)의 승강수단은 밴드집게부(300)의 하강시 바닥에 닿아 하중이 과도하게 걸려 고장나는 것을 방지하기 위한 하중 검출수단이 구비된다. 구체적으로 하중 검출수단은 도 7의 확대부분에 도시된 바와 같이 스크류(412)의 상단부가 삽입되도록 수평부재(412a)에 고정설치되며 길이방향으로 일정길이의 관통공(413a)이 형성된 원통형 부재(413)와, 관통공(413a)으로 돌출되도록 스크류(412)의 상단에 형성된 제2 탐지봉(414)과, 스크류(412) 및 제2 탐지봉(414)이 원통형 부재(413)에서 최대 상승한 상태를 검출하는 제2 위치센서(415)로 구성된다.

하중 검출수단은 밴드집게부(300)가 하강시 바닥에 닿아 하중이 걸리기 시작하면 스크류(412)의 상단에 형성된 제2 탐지봉(414)이 관통공(413a)을 따라 상승하게 되고, 제2 위치센서(415)가 이를 검출하여 집게이송부(400)의 승강수단의 작동을 멈추게 된다. 이와 같은 하중 검출수단은 밴드집게부(300)에 압력센서 등을 설치하는 구조에 비해 단순한 구조로 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 비용이 저렴하게 소요되는 장점이 있다.

평형추(418)는 상기 승강수단이 보다 적은 하중을 받도록 하기 위해 밴드집게부(300), 스크류(412) 등의 무게와 평형을 이루도록 설치된다. 구체적으로 제1 이송프레임(424)에 수직설치된 지지축(411)의 상단부를 중심으로 체인(419)과 한 쌍의 스프로켓(419a)을 매개로 하여 설치된다.

한편, 승강수단은 도 7에서와 같이 스크류(412)의 상단에 연결되어 스크류(412)와 밴드집게부를 승강시키는 제9 실린더(412d)가 구비된다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

도 8은 집게이송부의 진퇴수단을 나타내는 사시도이다. 집게이송부(400)의 진퇴수단은 도 8에서와 같이 베이스 프레임(202)에 전,후방으로 한 쌍의 제1 이송프레임 가이드(422)가 평행하게 수평설치되고, 제1 이송프레임(424)이 제1 이송프레임 가이드(422)상에 이동가능하게 설치된다. 그리고, 제2 모터(426)와 기어연결된 피니언(427)과, 제1 이송프레임(424)에 설치된 랙(425)이 맞물려서 제2 모터(426)의 회전운동이 제1 이송프레임(424)의 직선운동으로 변환된다. 따라서, 제2 모터(426)의 회전방향에 따라 제1 이송프레임(424)에 설치된 밴드집게부(300)와 집게이송부(400)의 승강수단이 전진 또는 후진하는 구조이다.

밴드포장부(500)는 도 4에 도시된 바와 같이 밴드접이부(200)가 구비된 베이스 프레임(202)의 후방에 위치하여 포장상자(P)를 거치하는 역할을 한다. 이때, 밴드포장부(500)에는 밴드가 포장되는 포장상자와 포장 대기중인 빈 상자가 거치된다.

도 9는 밴드포장부의 포장상자 배출수단 및 교체수단을 나타내는 사시도이고, 도 10은 밴드포장부를 개략적으로 도시한 측면도이다.

밴드포장부(500)는 도 9 및 도 10에서와 같이 접혀진 밴드를 담기 위한 포장상자가 거치되는 제1 거치대(510)와, 제1 거치대(510)의 측방향의 일측에 빈 포장상자가 거치되는 제2 거치대(520)가 구비된다. 그리고, 제1 거치대(510)의 포장상자가 채워지면 포장상자를 후방으로 이송하기 위한 배출수단과, 제2 거치대(520)의 빈 상자를 제1 거치대(510)로 이송하는 교체수단이 구비된다.

포장상자 배출수단은 한 쌍의 레일(532a)이 설치된 제2 이송프레임(532)이 제1 거치대(510)의 하측에 위치하고, 제1 거치대(510)에는 상기 레일(532a)과 대응되는 위치에 절개부(512)가 형성되어 있다. 그리고, 제2 이송프레임(532)은 수평설치된 한 쌍의 제2 이송프레임 가이드(533)에 의해 전방 및 후방으로 이동가능하게 설치된다. 그리고, 제2 이송프레임(532)에는 레일(532a)을 승강시키기 위한 제10 실린더(534)와, 제2 이송프레임(532)를 제2 이송프레임 가이드(533)를 따라 진퇴시키기 위한 제11 실린더(536)가 구비된다. 이에 따라 초기위치의 레일(532)이 제10 실린더(534)에 의해 상승하여 밴드로 채워진 포장상자를 제1 거치대(510)로부터 이격시킨 상태에서 제11 실린더(536)가 작동하여 포장상자가 후방으로 배출하게 된다. 그리고, 배출이 완료되면 제2 이송프레임(532)과 레일(532a)이 초기위치로 복귀하게 된다.

포장상자 교체수단은 제2 거치대(520)에 위치한 이송막대(542)와, 이송막대(542)를 진퇴시키는 제12 실린더(544)로 구성된다. 포장상자 교체수단은 상술한 배출수단에 의해 제1 거치대(510)가 비워지면, 제2 거치대(520)의 빈 포장상자를 제1 거치대(510)로 이동시키는 역할을 한다.

한편, 밴드 포장부(500)는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 거치대(510)의 포장상자가 움직이지 않도록 고정하기 위한 고정수단이 구비된다. 구체적으로 전방측 고정수단은 포장상자의 전방측 내벽을 가압하도록 베이스 프레임(202)상에 힌지 결합되는 고정 플레이트(552)와, 고정 플레이트(512)를 승강시키는 제13 실린더(554)로 구성된다.

그리고, 후방측 고정수단은 포장상자의 후방측 내벽을 가압하는 고정막대(556)와, 고정막대(556)를 진퇴시키는 제14 실린더(558)와, 고정막대(556)를 승강시키는 제15 실린더(557)로 구성된다. 이때, 고정막대(556)와 제14 실린더(558)는 승강프레임(559)에 설치되어 제15 실린더(557)가 승강프레임(559)을 승강시키는 구조를 가진다.

제어부(600)는 도 4에 도시된 바와 같이 밴드 포장장치의 일 측면에 구비되며 상술한 밴드접이부(200), 밴드집게부(300), 집게이송부(400) 및 밴드포장부(500)에 전력을 공급하고 제어하는 역할을 한다. 이때, 밴드 포장장치의 전원스위치가 구비되며, 주요 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(602)가 구비되어 있다. 제어부(600)의 구체적인 제어방법은 이하의 설명에서 구체화될 것이다.

도 11은 본 발명에 따른 밴드 포장장치를 이용한 포장작업의 흐름도이다. 본 발명에 따른 밴드 포장장치는 도 11에 도시된 바와 같은 5단계를 거쳐 포장상자에 밴드를 담는 포장작업을 수행하게 된다. 이하의 설명은 앞서 설명한 도 4 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 밴드접이부(200)의 이동롤러(미도시)가 왕복하면서 밴드공급부로부터 공급된 밴드를 미리 설정된 횟수로 접는다(S110). 이때, 후방으로 밀려나는 밴드의 바닥면은 밴드집게부(300)의 받침봉(322)이 위치한다. 그리고, 위치센서(미도시)에 의해 밴드가 접혀지는 횟수를 감지하고, 설정값에 도달하면 제어부(600)가 이동롤러(미도시)의 운동을 정지하게 된다.

한편, 스토퍼(220)는 밴드가 접혀짐에 따라 후방으로 밀려나는 밴드의 후단을 따라 이동하면서 밴드를 정렬시키게 된다. 그리고, 밴드를 접는 동작이 완료되면, 제1 실린더(230)를 구동하여 스토퍼(220)를 좌,우 측면으로 후진시킴으로써 off상태로 전환하게 된다.

다음으로, 밴드집게부(300)가 접혀진 밴드의 전단과 후단을 가압하여 집는다(S120). 밴드집게부(300)가 밴드를 집기 위하여 먼저, 제2 실린더(240)가 구동하여 접혀진 밴드를 1차 후진시킨다. 그리고, 제3 실린더(270)를 구동하여 탈거핀(260)을 하강시키고, 제4 실린더(280)를 구동하여 탈거핀(260)을 일정거리 후진시킴으로써 접혀진 밴드를 이동롤러(미도시)로부터 탈거하게 된다.

그리고, 제6 실린더(340)가 구동하여 전방집게(310)를 하강시켜 접혀진 밴드의 전단을 지지하고, 제5 실린더(330)가 구동하여 후방집게(320)를 전방으로 전진시킴으로써 밴드를 압축하여 집게 된다. 이때, 밴드의 하면은 받침봉(322)에 의해 받쳐지고, 밴드의 상면은 수평판(321)과 접함으로써 밴드가 이동하는 과정에서도 정렬상태가 안정되게 유지될 수 있다.

다음으로, 집게이송부(400)의 진퇴수단이 후진하고 승강수단이 하강함으로써 밴드포장부(500)에 거치된 포장상자 내부로 밴드집게부(300)를 이동시키게 된다(S130). 구체적으로 진퇴수단의 제2 모터(426)의 회전력이 직선운동으로 변환되어 제1 이송프레임(424)과 밴드집게부(300)가 후진하게 된다. 그리고, 승강수단의 제1 모터(417)가 스크류(412)를 회전시키면 직선운동으로 변환되어 밴드집게부(300)를 하강시키게 된다. 이때, 집게이송부(400)가 밴드집게부(300)를 이송함과 동시에 앞서 설명한 이동롤러(미도시)를 다시 구동시켜 밴드접이부(200)가 밴드를 접는 단계(S110)가 바로 수행된다. 이를 통해 밴드접이부(200)의 정지상태를 최소화함과 아울러 포장작업의 생산성 향상을 이룰 수 있다.

다음으로, 밴드집게부(300)가 하강하여 포장상자의 바닥에 닿게 되면 가압상태를 해제하여 밴드를 포장상자에 담게 된다(S140). 이때, 하중 검출수단이 밴드집게부(300)가 하강시 바닥에 닿아 하중이 걸리기 시작하면 제2 위치센서(415)가 이를 검출하여 승강수단에 의한 밴드집게부(300)의 하강을 멈추게 된다.

그리고, 받침봉(322)의 받침상태를 해제하기 위하여 스크류(412)의 상측에 설치된 제9 실린더(412d)를 구동하여 밴드집게부(300)를 약 10mm 정도 상승시키고, 제7 실린더(미도시)를 구동하여 받침봉(322)을 좌,우측으로 이동시킨 후 제9 실린더(412d)를 원상태로 복귀하여 밴드집게부(300)를 다시 하강시키게 된다.

그리고, 밴드집게부(300)의 제5 실린더(330) 및 제6 실린더(340)를 구동하여 전방집게(310)와 후방집게(320)에 의해 밴드의 압축상태를 해제하고, 제8 실린더(미도시)를 구동하여 탈거판(350)을 하강시킴으로써 밴드를 포장상자의 바닥에 안착시키게 된다. 이와 같은 과정을 통하여 밴드가 자체 탄성력에 의해 밴드의 정렬상태가 풀어지는 것을 방지할 수 있다.

마지막으로, 집게이송부(400)의 승강수단이 상승하고 진퇴수단이 전진함으로써 앞서 설명한 밴드를 집기위한 초기위치(S110)로 복귀한다(S150).

이상에서 설명한 단계(S110 ~ S150)를 통하여 포장상자에 1개층의 밴드를 담을 수 있다. 즉, 상기 한 싸이클의 과정을 반복함으로써 포장상자를 완전히 채울 수 있게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 밴드 포장장치를 이용한 포장상자 교체작업의 흐름도이다. 상술한 단계를 반복하여 포장상자가 채워지면 빈 포장상자로 교체하는 작업이 진행된다.

먼저, 고정수단이 채워진 포장상자의 고정상태를 해제한다(S210). 구체적으로 도 10에서와 같이 제13 실린더(554)가 구동하여 고정 플레이트(552)를 상승시켜 포장상자의 전방측을 해제한다. 이와 동시에 제14 실린더(557)가 구동하여 고정막대(556)를 전진시킴으로써 포장상자의 후방측을 해제하고, 제15 실린더(557)가 구동하여 승강프레임(559)과 제14 실린더(558)를 상승시키게 된다.

다음으로, 배출수단이 상기 포장상자를 제1 거치대(510)의 후방으로 이송하게 된다(S220). 구체적으로 제10 실린더(534)가 구동하여 제2 이송프레임(532)에 구비된 레일(532a)을 상승시킴으로써 포장상자를 제1 거치대(510)로부터 이격시키게 된다. 그리고, 제11 실린더(536)가 구동하여 제2 이송프레임(532)을 후진시킴으로서 밴드로 채워진 포장상자가 제1 거채대(510) 후방으로 배출되는 것이다. 그리고, 배출이 완료되면 제2 이송프레임(532)과 레일(532a)이 초기상태로 복귀한다.

다음으로, 교체수단이 제2 거치대의 빈 포장상자를 제1 거치대(510)로 이송하게 된다(S230). 즉, 제12 실린더(544)가 구동하여 이송막대(542)를 당김으로써 빈 포장상자를 제1 거치대(510)로 이동시킬 수 있다.

마지막으로, 포장작업을 수행하기 위하여 상술한 고정수단이 빈 포장상자를 고정하게 된다(S240). 즉, 앞서 설명한 제13 실린더(554) 내지 제15 실린더(557)를 역 구동시킴으로써 빈 포장상자의 움직임을 고정시킬 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위의 범위에 속함은 자명하다.

200 : 밴드접이부 202 : 베이스 프레임
220 : 스토퍼 222 : 가동체
224 : 스토퍼 가이드 230 : 제1 실린더
240 : 제2 실린더 250 : 통로 플레이트
252 : 요홈 260 : 탈거핀
270 : 제3 실린더 280 : 제4 실린더
292 : 제1 탐지봉 294 : 제1 위치센서
300 : 밴드집게부 302 : 집게 프레임
310 : 전방집게 320 : 후방집게
321 : 수평판 322 : 받침봉
330 : 제5 실린더 340 : 제6 실린더
350 : 탈거판
400 : 집게이송부 411 : 지지축
412 : 스크류 412a : 수평부재
412b : 수직봉 412c : 수직봉 가이드
412d : 제9 실린더 413 : 원통형 부재
413a : 관통공 414 : 제2 탐지봉
415 : 제2 위치센서 416 : 회전너트
417 : 제1 모터 418 : 평형추
419 : 체인 419a : 스프로켓
422 : 제1 이송프레임 가이드 424 : 제1 이송프레임
425 : 랙 426 : 제2 모터
427 : 피니언 500 : 밴드포장부
510 : 제1 거치대 512 : 절개부
520 : 제2 거치대 532 : 제2 이송프레임
532a : 레일 533 : 제2 이송프레임 가이드
534 : 제10 실린더 536 : 제11 실린더
542 : 이송막대 544 : 제12 실린더
552 : 고정 플레이트 554 : 제13 실린더
556 : 고정막대 558 : 제14 실린더
557 : 제15 실린더 559 : 승강프레임
600 : 제어부 602 : 콘트롤러
B : 밴드 P : 포장상자

Claims

이동롤러를 측방향으로 일정거리 왕복시키면서 밴드공급부로부터 공급된 밴드를 소정 횟수로 접는 밴드접이부;
상기 접혀진 밴드의 전단과 후단을 가압하여 집는 밴드집게부;
상기 밴드집게부를 상승 및 하강시키는 승강수단과, 상기 밴드집게부를 전진 및 후진시키는 진퇴수단이 구비된 집게이송부;
상기 밴드접이부의 후방에 구비되어 포장상자가 거치되는 밴드포장부; 및
상기 밴드접이부, 상기 밴드집게부, 상기 집게이송부 및 상기 밴드포장부에 전력을 공급하고 구동을 제어하는 제어부;를 포함한 밴드 포장장치.
제1항에 있어서, 상기 밴드접이부는
상기 이동롤러에 의해 접혀지는 밴드의 후단을 따라 이동하면서 상기 밴드를 정렬시키는 봉 형태의 스토퍼와,
상기 밴드를 정렬시키기 위한 위치로 상기 스토퍼를 on-off시키는 제1 실린더와,
상기 접혀진 밴드를 1차 후진시키는 제2 실린더가 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제2항에 있어서, 상기 밴드접이부는
후방으로 개구된 다수의 요홈이 구비되고 상기 이동롤러의 후방 상측에 배치되어 상기 접혀진 밴드의 이동통로를 형성하는 통로 플레이트와,
상기 요홈에 대응되도록 상기 통로 플레이트의 상측에 배치되는 탈거핀과,
상기 요홈에 삽입되도록 상기 탈거핀을 하강시키는 제3 실린더와,
상기 탈거핀을 일정거리 후진시켜 상기 1차 후진한 밴드를 상기 밴드집게부가 집도록 상기 이동롤러로부터 탈거시키는 제4 실린더가 더 구비된 것을 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제1항에 있어서, 상기 밴드집게부는
상기 접혀진 밴드의 전단을 가압하기 위한 전방집게와,
상기 접혀진 밴드의 후단을 가압하기 위한 후방집게와,
상기 전방집게 또는 후방집게를 이동시켜 상기 접혀진 밴드를 압축하는 제5 실린더가 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제4항에 있어서, 상기 밴드집게부는
상기 전방집게를 상기 접혀진 밴드로 하강시키기 위한 제6 실린더가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
삭제
제4항에 있어서, 상기 밴드집게부는
상기 전방집게와 상기 후방집게 사이에 제8 실린더에 의해 하강하여 상기 압축된 밴드를 탈거시키기 위한 탈거판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제1항에 있어서, 상기 집게이송부의 승강수단은
상기 밴드집게부에 회전가능하도록 수직설치된 스크류와,
상기 스크류의 외주면 일측에 배치된 회전너트와,
상기 회전너트를 간접 구동시켜 상기 밴드집게부와 상기 스크류를 승강시키는 제1 모터를 포함한 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제8항에 있어서, 상기 승강수단은
상기 스크류의 상단부가 삽입되고, 길이방향으로 일정길이의 관통공이 형성된 원통형 부재와,
상기 관통공으로 돌출되도록 상기 스크류의 상단에 형성된 탐지봉과,
상기 스크류 및 탐지봉이 상기 원통형 부재에서 최대 상승한 상태를 검출하는 위치센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제8항에 있어서, 상기 승강수단은
상기 스크류의 상단과 연결되어 상기 스크류와 상기 밴드집게부를 승강시키는 제9 실린더가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제8항에 있어서,
상기 밴드집게부 및 스크류와 평형을 이루도록 설치된 평형추가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제8항에 있어서, 상기 집게이송부의 진퇴수단은
베이스 프레임에 전,후방으로 수평설치된 제1 이송프레임 가이드와,
상기 제1 이송프레임 가이드상에 이동가능하게 설치된 제1 이송프레임과,
상기 제1 이송프레임과 기어연결되어 상기 제1 이송프레임을 구동시키는 제2 모터가 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제1항에 있어서, 상기 밴드포장부는
상기 접혀진 밴드를 담기 위한 포장상자가 거치되는 제1 거치대와,
상기 제1 거치대의 좌측 또는 우측에 빈 포장상자가 거치되는 제2 거치대와,
상기 포장상자가 채워지면 상기 채워진 포장상자를 후방으로 이송하기 위한 포장상자 배출수단과,
상기 제2 거치대의 포장상자를 상기 제1 거치대로 이송하기 위한 포장상자 교체수단이 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제13항에 있어서, 상기 포장상자 배출수단은
상기 채워진 포장상자를 지지하는 레일이 구비된 제2 이송프레임과,
상기 제2 이송프레임을 전, 후방으로 안내하는 제2 이송프레임 가이드와,
상기 레일을 승강시키기 위한 제10 실린더와,
상기 제2 이송프레임을 진퇴시키기 위한 제11 실린더가 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제13항에 있어서, 상기 포장상자 교체수단은
상기 빈 포장상자를 이동시키기 위한 이송막대와,
상기 이송막대를 진퇴시키는 제12 실린더가 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.
제13항에 있어서, 상기 밴드 포장부는
상기 포장상자의 전방측 내벽을 가압하도록 프레임상에 힌지 결합되는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트를 고정 또는 해제하는 제13 실린더가 구비된 전방측 고정수단 및
상기 포장상자의 후방측 내벽을 가압하는 고정막대와, 상기 고정막대를 진퇴시키는 제14 실린더와, 상기 고정막대를 승강시키는 제15 실린더가 구비된 후방측 고정수단으로 이루어진 포장상자 고정수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 밴드 포장장치.