KR101468806B1

KR101468806B1 - 라벨 부착 장치

Info

Publication number: KR101468806B1
Application number: KR1020130057229A
Authority: KR
Inventors: 신종수
Original assignee: (주)베스텍
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Also published as: KR20140136754A

Abstract

본 발명은 라벨 부착 장치에 관한 것이다. 이는 연속 시트 형태의 이형지(S) 상에 복수의 라벨(L)이 부착되어 있는 라벨시트(LS) 상에서 라벨(L)을 박리하여 제품(A)의 라벨 부착 위치(P3)에 라벨(L)을 부착하는 라벨 부착 장치(10)에 있어서, 상기 라벨시트(LS) 상의 각각의 라벨(L)을 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치(P1)까지 운반하고, 상기 라벨(L)의 길이만큼 후진함으로써 상기 라벨 공급 위치(P1)에 있는 라벨(L)이 그 바로 아래의 이형지 부분으로부터 박리되도록 하는 라벨 공급테이블(143)을 구비하는 라벨 공급기(14)와; 상기 라벨시트(LS) 상의 각각의 라벨(L)이 상기 라벨 공급테이블(143)에 의해 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치(P1)에 도착하면, 대기 위치(P2)에서부터 상기 라벨 공급 위치(P1)에 있는 라벨(L)의 상부면으로 하강하여 상기 라벨(L)을 흡착하고, 상기 라벨 공급테이블(143)이 후진하면 다시 상기 대기 위치(P2)로 상승하며, 차례로 상기 제품 부착 위치(P3)까지 이동하여 밀착됨으로써, 라벨을 박리하여 제품에 부착시키는 라벨 부착기(12); 및 상기 제품(A)을 상기 라벨 부착 위치(P3)에 공급하는 제품 공급기(16)를 구비한다. 이에 따라 라벨이 공급되는 위치 상에 라벨을 정확하게 정렬된 상태로 공급함과 동시에, 라벨을 라벨 시트 상에서 흡착함가 동시에 이형지만을 뒤로 후진시킴으로써 라벨과 이형지가 용이하게 박리되도록 하는 등의 현저한 효과를 제공한다.

Description

라벨 부착 장치{Apparatus for Attaching Label}

본 발명은 일반적으로 휴대폰 배터리 등에 부착되는 라벨 부착 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 라벨을 정확하게 정렬된 상태로 공급함과 동시에 이형지로부터 용이하게 박리되도록 한 새로운 라벨 부착 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제조 공정에 의해 완성된 제품에는 제품사양이나 기타 주의사항을 표시하거나 또는 고유번호와 같은 식별정보를 표시하기 위한 라벨이 부착된 후 상품으로서 포장되어 출하될 수 있다. 제품에 수작업으로 라벨을 부착하는 것은 많은 작업인원, 시간, 노력이 필요하였고, 작업자의 실수로 인해 오부착, 접착부 훼손 등이 발생할 수 있어 생산성이 떨어진다는 단점이 있었다. 그러므로, 라벨 부착을 자동화하여야 한다는 기술적 요구가 있었다.

이러한 요구에 부응하기 위하여, 종래에 예컨대 국내 특허 등록번호 10-0291445 (2001년 03월 12일 등록) "라벨 자동 분리 및 부착장치"의 등록공보에는, 조립 컨베이어 라인에서 그 컨베이어를 따라 이송되는 전자제품에 사양이나 제조연월일 등이 표시된 라벨을 자동으로 부착할 수 있는 라벨 자동 분리 및 부착 장치를 개시하고 있다. 이 장치는, 전자제품이 이송되고 있는 컨베이어 옆에, 롤 상에서 연속 공급되는 라벨시트에서 라벨만을 흡착하여 상승시킨 후 제품의 라벨부착면까지 회전 및 푸시함으로써 라벨을 자동으로 부착할 수 있었다. 그런데, 이러한 구성에 따르면, 라벨시트 상의 라벨들은 일단 특정 위치에 고정되어 있는 라벨 플레이트 상에서 이형지와 분리되는데, 이형지와 분리된 상태의 라벨은 라벨 플레이트 상에서 일정시간 동안 정지된 상태로 대기하다가 흡착헤드에 의해 흡착됨으로써 이형지로부터 분리되어야만 한다. 그러므로, 롤 상에서 공급되는 라벨시트는 간헐적으로 이동 및 정지를 반복하여야 하는데, 이러한 이동 및 정지가 롤러의 회전에 의하여 이루어지는 구성을 가지고 있어, 이동길이를 하나의 라벨 길이 만큼씩으로 정밀하게 제어하기가 어렵다는 문제가 있었다. 더 나아가 라벨은 흡착헤드에 의해 라벨 플레이트에서부터 제품까지 이송되어야 하는데, 제품이 컨베이어 라인 상에서 이동중에 있기 때문에, 흡착헤드와 제품이 일렬로 정렬되어야 하는 정밀 제어가 필요하였다.

한편 종래에 또 다른 예로서 국내 특허 등록번호 10-1200783 (2012년 11월 07일 등록) "라벨부착장치"의 등록공보에는, 라벨이송부에서 공급되는 라벨을 흡출장치에서 흡착하거나 출착하고, 이 흡출장치를 회전구동부가 회전시킨 후 대기중인 제품에 직선이동시켜 라벨이 제품 표면에 밀착되도록 함으로써, 라벨을 부착하는 라벨부착장치를 개시하고 있다. 그런데, 이러한 구성에 따르면, 라벨이송부에서 공급된 라벨은, 별도의 박리를 위한 구성이 없이, 흡출장치를 사용하여 직접적으로 흡착하거나 출착하게 되어 있다. 그러나, 일반적으로 라벨은 이형지에 부착된 상태로 공급되는데, 비록 이형지와 라벨 사이의 부착력이 약하기는 하지만 그럼에도 불구하고 이형지에 부착된 라벨을 흡착하여 박리시키는 것은 꽤 강한 흡착력을 필요로 하게 된다는 단점이 있었다.

그러므로, 라벨을 부착하기 위한 장치에 있어서, 라벨을 이형지로부터 용이하게 박리되도록 하고, 라벨 이송 제어를 단순하게 할 수 있는 기술에 대한 요구가 여전히 존재한다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 안출된 것으로서, 특히 단순한 구조를 사용하여 라벨을 정확하게 정렬된 상태로 공급함과 동시에 이형지로부터 용이하게 박리되도록 하는 새로운 라벨 부착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 라벨 부착 장치에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 라벨 부착 장치는, 연속 시트 형태의 이형지 상면에 복수의 라벨이 부착되어 있는 라벨시트 상면에서 라벨을 박리하여 제품의 라벨 부착 위치에 라벨을 부착하는 라벨 부착 장치에 있어서, 상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨을 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치까지 운반하고, 상기 라벨의 길이만큼 후진함으로써 상기 라벨 공급 위치에 있는 라벨이 그 바로 아래의 이형지 부분으로부터 박리되도록 하는 라벨 공급테이블을 구비하는 라벨 공급기; 상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨이 상기 라벨 공급테이블에 의해 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치에 도착하는 것을 감지하는 2개의 라벨 위치 센서; 상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨이 상기 라벨 위치 센서에 의하여 상기 라벨 공급테이블에 의해 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치에 도착된 것이 감지되면, 대기 위치에서부터 상기 라벨 공급 위치에 있는 라벨의 상부면으로 하강하여 상기 라벨을 흡착하고, 상기 라벨 공급테이블이 후진하면 다시 상기 대기 위치로 상승하며, 이어서 제품공급기로부터 상기 라벨 부착 위치에 공급하는 제품 부착 위치까지 이동하여 공급된 제품의 표면에 밀착되면서 라벨을 제품에 부착시키는 라벨 부착기를 포함하고, 상기 라벨공급, 상기 대기위치 및 상기 라벨부착 작업은 하나의 평면 위에서 실행할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

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상술한 구성을 가지는 본 발명의 라벨 부착 장치는, 라벨이 공급되는 위치 상에 라벨을 정확하게 정렬된 상태로 공급함과 동시에, 라벨을 라벨 시트 상에서 흡착함가 동시에 이형지만을 뒤로 후진시킴으로써 라벨과 이형지가 용이하게 박리되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치(이하 '라벨러'라고도 한다)의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치 중 라벨 공급기와 제품 공급기의 위치관계를 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치 중 라벨 공급기와 라벨 부착기의 상호작용을 설명하기 위한 개략적인 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치 중 라벨 부착기의 동작을 설명하기 위한 개락적인 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치 중 라벨 부착기의 진공흡착기가 라벨 공급기로부터 라벨을 흡착하는 동작을 설명하기 위한 개락적인 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치 중 라벨 공급기의 동작을 설명하기 위한 개락적인 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치에 의해 라벨이 부착되는 과정을 보여주는 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 라벨 부착 장치, 또는 라벨러(10)는, 연속 시트 형태의 이형지(S) 상에 복수의 라벨(L)이 부착되어 있는 라벨시트(LS) 상에서 라벨(L)을 박리하여 제품(A)의 라벨 부착 위치(P3)에 라벨(L)을 부착하는 장치이며, 라벨 공급기(14), 라벨 부착기(12), 및 제품 공급기(16)를 구비한다.

라벨 공급기(14)는, 도 1, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이, 라벨시트(LS) 형태로 라벨을 공급하는데, 라벨시트(LS)는 긴 연속적인 시트 형태의 이형지(S)의 일면에 복수의 일정한 형태의 라벨(L)들이 연속적으로 부착되어 있다. 이러한 라벨시트(LS)는 롤 형태로 감아진 것이 라벨시트 공급롤(141)에 적재되어 풀려지면서 공급될 수 있다. 라벨시트 공급롤(141)에 감겨져 있는 라벨시트(LS)는 라벨 공급 테이블(143)이 전진(도 1에서 -X방향)하면 풀리고, 후진하면 정지하는 상태로 연속공급될 수 있다. 라벨시트 공급롤(141)에서부터 풀려 나온 라벨시트(LS)는 방향전환롤러(142)를 경유하여 장력이 유지되면서 라벨 공급 테이블(143)의 상부면에 접하여 지지되면서, 라벨 공급 테이블(143)의 선단부에 있는 테이블 롤러(144)에서 감겨져서 일정한 장력이 유지된다. 테이블 롤러(144)에는 라벨(L)이 박리되어 이형지(S)만 통과하게 되는데, 이후 이형지(S)는 방향전환롤러(147)를 경유하여 롤러구동부(149)에 의해 구동되는 구동 롤러(148)를 통과하여 외부로 배출될 수 있다. 롤러구동부(149)에 의해 구동 롤러(148)로 가해지는 동력은 공급 테이블(143)의 운동을 방해하는 정도로 되지 않으면서 이형지(S)가 원활하게 배출되도록 하는 정도의 힘만 제공하면 충분하다.

특히 본 발명에 따라, 라벨 공급기(14)에서 공급되는 라벨(L)은 라벨 공급 테이블(143)의 전진 및 후진(X방향)에 의해 공급된다는 특징을 가진다. 라벨 공급 테이블(143)은 액추에이터(145)의 동작에 의해 전진과 후진을 반복할 수 있다.

라벨 공급테이블(143)은, 라벨시트(LS) 상의 각각의 라벨(L)을 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치(P1)까지 운반하기 위해 전진하고, 라벨 공급 위치(P1)에 있는 라벨(L)이 그 바로 아래의 이형지 부분으로부터 박리되도록 하기 위하여 라벨(L)의 길이만큼 또는 그 길이보다 더 후진할 수 있다.

라벨 부착기(12)는, 도 1 및 도 3에 측면도로 도시되며 또 도 4에 정면도로 예시된 바와 같이, 수직이동 및 수평이동이 가능한 진공흡착기(120)를 구비할 수 있다. 진공흡착기(120)는 라벨(L)을 흡착하고 이형지로부터 박리하여 제품에 부착하는 수단이다.

진공흡착기(120)는, 어느 한 라벨(L)이 라벨 공급테이블(143)에 의해 라벨 공급 위치(P1)에 도착하면, 대기 위치(P2)에서부터 라벨 공급 위치(P1)에 있는 라벨(L)의 상부면으로 하강하여 라벨(L)을 흡착한다. 진공흡착기(120)가 라벨(L)을 흡착함과 동시에 라벨 공급테이블(143)이 후진하게 된다. 그러면 라벨(L)을 진공흡착기(120)의 하단면에 흡착된 상태로 되고, 반면에 이형지의 그 바로 아래 부분은 라벨 공급테이블(143)의 테이블 롤러(144)에 감겨있기 때문에 라벨 공급테이블(143)과 함께 후진하게 되고, 결과적으로 라벨(L)이 그 바로 아래의 이형지 부분으로부터 박리됨과 동시에 진공흡착기(120) 상에 흡착된 상태로 될 수 있다. 이후 진공흡착기(120)가 다시 원래의 대기 위치(P2)로 상승하며, 차례로 제품 부착 위치(P3)까지 이동하여 밀착됨으로써 라벨을 제품에 부착시킬 수 있다.

라벨 부착기(120)는, 진공흡착기(120)의 평면상에서의 이동을 위하여, 수직이동 구동부(121) 및 수직이동 가이드(122), 연결프레임(123), 수평이동 구동부(124), 수평이동 링크(125), 수평이동 가이드(126), 및 지지프레임(127)을 포함할 수 있다.

수직이동 구동부(121)에 의해 가해지는 구동력에 의해 진공흡착기(120)는 수직이동 가이드(122)를 따라 상승하거나 하강할 수 있는데, 이러한 수직이동에 의해 진공흡착기(120)의 하단면 즉 라벨 흡착면은 라벨 공급 위치(P1)와 대기 위치(P2) 사이에서 왕복 이동할 수 있다.

수직이동 구동부(121)와 수직이동 가이드(122)는, 진공흡착기(120)와 함께, 연결프레임(123)에 의해 수평이동 구동부(124)에 고정된다. 연결프레임(123)은 지지프레임(127)에 대해 수평이동 가능하게 고정되어 있다. 한편 고정프레임(127)은 라벨러(10)의 기본 프레임에 고정되어, 진공흡착기(120)의 이동을 위한 기준을 제공한다. 수평이동 구동부(124)는 수평이동 링크(125)를 잡아당기거나 밀어냄으로써, 수평이동 링크(125)의 다른 끝에 부착되어 있는 진공흡착기(120)가 수평이동 가이드(126)를 따라 수평이동하도록 할 수 있다.

이와 같이 하여, 수직이동 구동부(121)와 수평이동 구동부(124)가 동시에 작동함으로써, 진공흡착기(120)는 수직이동 가이드(122) 및 수평이동 가이드(126)를 따라 평면 상에서 이동할 수 있으며, 결과적으로, 대기 위치(P2)에서 라벨 부착 위치(P3)까지 왕복이동할 수 있다.

그리고, 제품공급기(16)는, 제품(A)을 라벨 부착 위치(P3)에 공급하는 장치로서, 고정된 지그(164)와 이 지그(164) 상에 제품(A)을 이동시키는 구동 장치인 제품 공급부(162)를 구비할 수 있다.

도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 라벨(L)이 라벨 공급 위치(P1)에 정확하게 도착하도록 하기 위하여, 2개의 라벨 위치 센서(150, 151)를 제공할 수 있다. 이 2개의 라벨 위치 센서(150, 151)는, 2차원 상의 라벨(L)이 라벨 공급 위치(P1)에 정확한 자세로 도착하는 것을 감지하고 이 감지 정보를 액추에이터(145) 등에 전송할 수 있다. 구체적으로 라벨 위치 센서(150, 151)는, 라벨(L)이 길이방향과 폭방향에서 미리 정해진 일정한 위치에 도착했음을 감지하는 센서일 수 있다. 2개의 라벨 위치 센서(150, 151)에 의한 라벨(L)이 라벨 공급 위치(P1)에 정확한 자세로 도착하는 것에 대한 감지는, 차후 제품(A)에 대한 라벨(L)의 부착 위치를 설정된 정확한 위치에 부착할 수 있게 한다.

이와 같이 본 발명에 따라, 라벨(L)은 3개의 서로 다른 위치를 경유하여 이동한다. 즉 라벨 공급 위치(P1)에 공급되고, 이후 흡착되어 대기 위치(P2)로 이동되며, 그 다음에, 라벨 부착위치(P3)로 이동됨으로써 제품(A) 상에 부착된다. 이렇게 서로 다른 3개의 위치들 사이에서의 라벨(L)의 이동은 라벨 부착기(12)에 의해 이루어진다. 그러므로, 이들 3개의 작업이 하나의 평면 위에서 이루어지도록 구성하는 것이 라벨 부착기(12)의 구성을 단순하게 할 수 있으므로 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 라벨러(10)에 의하면, 도 7에 도시된 라벨 부착 공정(700)이 수행될 수 있다. 먼저 라벨 공급 테이블(143)이 예컨대 하나의 라벨 길이만큼 전진하면(710), 라벨시트(LS)가 라벨시트 공급롤(141)로부터 하나의 라벨 길이만큼 풀리고, 라벨 공급테이블(143) 위에 있는 라벨(L)이 라벨 공급 위치(P1)로 전진되어 소정 위치로 정렬(720)될 수 있다. 그러면, 진공흡착기(120)가 대기 위치(P2)로부터 하강(730)하여 라벨(L)을 흡착(740)함과 동시에 라벨 공급 테이블(143)이 후진하면 라벨(L)을 이형지(S)로부터 박리되고(740), 진공흡착기(120)에 흡착된 상태로 상승한다(760). 이후 제품공급부(162)가 제품(A)을 라벨 부착 위치(P3)로 공급하면(770), 진공흡착기(120)가 라벨 부착 위치(P3)로 이동하여 라벨(L)을 제품(A) 상에 부착할 수 있다(780).

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

10 : 라벨러 12 : 라벨 부착기
121 : 수직이동 구동부 122 : 수직이동 가이드
123 : 연결프레임 124 : 수평이동 구동부
125 : 수평이동 링크 126 : 수평이동 가이드
127 : 지지프레임 14 : 라벨 공급기
141 : 라벨시트 공급롤 142, 147 : 방향전환 롤러
143 : 공급 테이블 144 : 테이블 롤러
145 : 테이블 구동부 148 : 구동 롤러
149 : 롤러 구동부 150, 151 : 라벨 위치 센서
152 : 볼 스크류 153 : 포토 센서
16 : 제품 공급기 162 : 제품 공급부
164 : 지그 LS : 라벨 시트
L : 라벨 S : 이형지

Claims

연속 시트 형태의 이형지 상면에 복수의 라벨이 부착되어 있는 라벨시트 상면에서 라벨을 박리하여 제품의 라벨 부착 위치에 라벨을 부착하는 라벨 부착 장치에 있어서,
상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨을 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치까지 운반하고, 상기 라벨의 길이만큼 후진함으로써 상기 라벨 공급 위치에 있는 라벨이 그 바로 아래의 이형지 부분으로부터 박리되도록 하는 라벨 공급테이블을 구비하는 라벨 공급기;
상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨이 상기 라벨 공급테이블에 의해 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치에 도착하는 것을 감지하는 2개의 라벨 위치 센서; 및
상기 라벨시트 상면의 각각의 라벨이 상기 라벨 위치 센서에 의하여 상기 라벨 공급테이블에 의해 미리 결정되어 있는 라벨 공급 위치에 도착된 것이 감지되면, 대기 위치에서부터 상기 라벨 공급 위치에 있는 라벨의 상부면으로 하강하여 상기 라벨을 흡착하고, 상기 라벨 공급테이블이 후진하면 다시 상기 대기 위치로 상승하며, 이어서 제품공급기로부터 상기 라벨 부착 위치에 공급하는 제품 부착 위치까지 이동하여 공급된 제품의 표면에 밀착되면서 라벨을 제품에 부착시키는 라벨 부착기를 포함하고, 상기 라벨공급, 상기 대기위치 및 라벨부착 작업은 하나의 평면 위에서 실행할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 라벨 부착 장치.
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