KR101597626B1 - 포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치 - Google Patents

포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치에 관한 것으로,
보다 상세하게는 일반 비닐 랩과 같은 포장 필름을 이용하여 포장 대상물을 감싸서 랩핑 포장하는 자동 랩핑 장치에 있어서, 포장 박스에 물품이 올려진 포장 대상물이 이송부를 통해 이송되어 포장 드럼의 중공부를 통과하면서 포장 드럼의 회전에 따라 랩핑 포장되고, 포장 대상물이 중공부에 진입 및 이탈되는 것을 감지하는 센싱부를 통해 포장 드럼의 포장 작업이 자동으로 제어됨으로써, 랩핑 포장 작업을 쉽고 빠르게 진행할 수 있는 포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치 관한 것이다.

Description

포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치{WRAPPING APPARATUS}
본 발명은 포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치에 관한 것으로,
보다 상세하게는 일반 비닐 랩과 같은 포장 필름을 이용하여 포장 대상물을 감싸서 랩핑 포장하는 자동 랩핑 장치에 있어서, 포장 박스에 물품이 올려진 포장 대상물이 이송부를 통해 이송되어 포장 드럼의 중공부를 통과하면서 포장 드럼의 회전에 따라 랩핑 포장되고, 포장 대상물이 중공부에 진입 및 이탈되는 것을 감지하는 센싱부를 통해 포장 드럼의 포장 작업이 자동으로 제어됨으로써, 랩핑 포장 작업을 쉽고 빠르게 진행할 수 있는 포장 대상물이 포장 드럼을 통과하는 것을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치 관한 것이다.
일반적으로 비닐 랩과 같은 포장 필름을 이용하여 포장 대상물을 랩핑 포장하는 작업은 포장 필름 위에 포장 대상물을 올려놓은 다음, 작업자가 수작업으로 포장 대상물을 수십 회 두루마리 형태로 감아서 포장하거나,
또는 포장 필름이 권취되어 있는 포장 롤을 이용해 포장 대상물 둘레를 수십 회 감아서 포장하는 방식으로 이루어진다.
그러나 이러한 종래의 포장방법은 작업자의 수작업에 의존하고 있기 때문에 많은 양의 수하물 등을 랩핑 포장하는 작업에 있어서, 작업자의 작업 부하를 가중시키고, 작업 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
또한 포장 대상물의 형태, 크기 또는 작업자의 숙련도에 따라 포장 대상물을 감싸는 포장 필름의 압축력(당김력)이 불균일하여 완전한 랩핑 포장이 이루어지지 않은 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로써, 대한민국 등록특허 제10-1064009호(2011.09.02.) "숙성용 육류 랩핑 포장장치"가 있는데,
상기 종래 기술은 숙성용 육류, 즉 포장 대상물이 올려지는 상판을 구비하고, 포장용 랩이 일정량 권취된 랩 두루마리가 거치되는 두루마리 지지대를 구비한 본체부;와 상기 상판에 절개된 절개부에 배치되는 롤브라켓에 좌우 양단의 롤축이 회전 가능하게 조립되고, 랩 두루마리로부터 연장된 포장 용 랩과 더불어 포장 대상물이 올려지는 한 쌍의 회전롤; 및 상기 회전롤을 전원 인가 시 동일한 방향으로 회전 구동시키는 동력 전달수단을 매개로 구동축이 연결되는 구동모터 등으로 구성된다.
상기와 같은 랩핑 포장 장치는 포장 대상물을 포장용 랩 위에 올려놓은 다음 포장욜 랩으로 포장 대상물을 일부 감싼 후 전원을 인가하여 회전롤들을 회전시킴에 따라 포장 대상물이 회전하면서 포장용 랩이 풀려서 자동으로 포장되는 장치이다.
그러나 상기 종래 기술은 포장 대상물에 포장용 랩을 일부 감싸는 최초 작업이 수작업으로 수반되어야 하고, 나아가 작업 준비 상태에서 전원을 인가시켜 작동시킨 다음 랩핑 포장이 완료되면 포장 장치를 멈춘 후 포장용 랩을 절단하여 랩핑 포장 작업이 마무리되므로 완전한 자동화된 랩핑 포장 장치라 할 수 없다.
특히, 포장 대상물의 형상이 한 쌍의 회전롤을 통해 자유 회전 시킬 수 없는 형태일 경우, 즉 다양한 종류의 물품을 랩핑 포장하여 출하하는 수하물 관리소와 같은 곳에서는 물품이 포장박스 위에 올려진 상태로 물품과 포장박스를 함께 포장 필름으로 감싸서 포장하는데, 이러한 경우 상기 종래 기술을 통해 자동 랩핑 포장하는 것 자체가 불가능하기 때문에 사용상의 한계가 명확하여 수하물 관리소와 같은 곳에 상기 종래 기술을 적용하여 랩핑 포장 작업을 자동화시킬 수 없는 한계가 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
작업자가 랩핑 포장 장치의 작동을 별도로 제어할 필요가 없이, 포장 대상물을 랩핑 포장 장치에 올려놓는 것만으로 완전하게 자동으로 랩핑 포장이 완료될 수 있는 자동 랩핑 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히 본 발명은 랩핑 포장할 물품의 형태에 상관없이 모든 종류의 물품을 포장 박스 위에 올린 상태에서 물품과 포장 박스를 포장 필름으로 한 번에 감싸서 랩핑 포장할 수 있도록 물품이 올려진 포장 박스로 구성된 포장 대상물이 통과되는 중공부를 갖는 포장 드럼의 회전을 통해 랩핑 포장이 이루어지며, 포장 대상물에 따른 별도의 사전 셋팅 작업 등을 필요로 하지 않도록 상기 중공부에 포장 대상물이 진입되어 통과 후 이탈되는 것을 자동으로 감지하는 센싱부를 포함하는 자동 랩핑 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 포장 드럼의 회전 시 포장 필름의 압축력(당김력)에 의하여 포장 대상물이 이송부 또는 포장 드럼에서 이탈되는 것을 방지하여 포장 필름이 끊어지거나, 포장 필름이 포장 대상물에 밀착되어 포장되지 않는 등의 불량을 줄이면서 연속적인 랩핑 포장 작업의 효율화를 도모하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 포장 대상물의 이탈 방지 수단을 포함하는 자동 랩핑 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 랩핑 포장 단계에 따라 랩핑 포장 속도, 즉 상기 포장 드럼의 회전 속도를 개별적으로 제어하여 랩핑 포장의 시작 지점 및 완료 지점에서 포장 드럼이 저속으로 회전하고, 랩핑 포장의 진행 지점에서는 포장 드럼이 고속으로 회전함으로써, 랩핑 포장 속도를 향상시킴과 동시에 포장 필름이 시작되는 부분과 끝나는 부분을 기밀하게 랩핑 포장할 수 있도록 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는
이격부를 갖고 나란히 배치되는 제1, 제2 컨베이어로 구성된 이송부;
포장 대상물이 통과하는 중공부와, 상기 중공부를 형성하는 내측판에 포장 필름이 안내, 배출되는 배출구를 갖고 상기 이격부 상에서 360도 회전하도록 설치되어, 상기 중공부를 통과하는 포장 대상물을 포장 필름으로 자동 랩핑 포장하는 포장 드럼;
상기 이송부에 설치되어, 이송 및 포장이 이루어지는 포장 대상물이 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지 수단; 및
상기 제1 컨베이어 전방에 설치되어 상기 포장 대상물이 상기 중공부에 진입 후 이탈되는 것을 감지하는 센싱부; 및
상기 센싱부와 연동하여 상기 이송부의 작동 및 상기 포장 드럼의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치에서 상기 이탈 방지 수단은 상기 제1 컨베이어의 상부 양측에 구비되어 포장 박스의 상면을 가압하는 가압롤러들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치에서 상기 이탈 방지 수단은 상기 제1, 제2 컨베이어의 상부 양측에 구비되어 포장 박스의 양 측면을 안내하는 안내롤러들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치에서
상기 제어부는
상기 포장 대상물이 상기 제1 컨베이어에서 중공부로 진입 후 정지 상태에서 상기 포장 드럼이 저속으로 회전하도록 제어하고,
상기 포장 대상물이 상기 중공부를 통과 중 이송 상태에서 상기 포장 드럼이 고속으로 회전하도록 제어하며,
상기 포장 대상물이 상기 중공부에서 상기 제2 컨베이어로 이탈 전 정지 상태에서 상기 포장 드럼이 저속으로 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는 물품이 올려진 포장 박스로 구성된 포장 대상물이 통과되는 중공부를 갖는 포장 드럼과, 상기 포장 대상물이 상기 중공부에 진입 후 이탈되는 것을 감지하는 센싱부를 도입함에 따라 랩핑 포장 장치를 별도로 제어하여 작동시킬 필요 없이 포장 대상물을 이송부에 올려놓는 것만으로 랩핑 포장이 시작, 완료되므로 사용이 매우 편리하기 때문에 작업자의 작업부하를 줄여서 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
특히 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는 물품의 크기 형태에 상관없이 모든 종류의 물품을 포장 박스와 일체로 랩핑 포장한 후 포장 상자에 수납할 수 있기 때문에 포장 상자 내부에 물품의 파손을 방지하기 위한 에어 캡 등의 완충 수단을 추가 구비할 필요가 없으므로 포장 물품의 운송 시 외부 충격에 의한 물품의 파손을 방지할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는 포장 대상물의 이탈 방지 수단을 도입하여, 포장 드럼의 회전 시 포장 필름의 압축력(당김력) 등에 의하여 포장 대상물이 이송부 또는 포장 드럼의 중공부에서 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로, 랩핑 포장 중 포장 필름이 끊어지거나, 포장 필름이 포장 대상물에 밀착되지 않는 등의 불량을 줄여 연속적인 랩핑 포장 작업의 효율화를 도모할 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는 랩핑 포장 진행 단계에 따라 상기 센싱부와 연계하여, 포장 드럼의 회전 속도를 별도로 제어함으로써, 랩핑 포장 작업의 전체 속도를 극대화함과 동시에, 포장 필름이 풀리기 쉬운 시작 부분과 끝 부분을 반복하여 감아주므로 보다 견고하고 기밀한 랩핑 포장이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치의 개념을 설명하기 위한 일부 사시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치의 정면도, 평면도, 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치의 랩핑 포장을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치를 통해 랩핑 포장한 포장 대상물을 활용하는 것을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 포장 드럼으로 포장 대상물의 진입 및 이탈을 자동으로 감지하여 포장하는 자동 랩핑 포장 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 기준으로 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하되, 포장 대상물의 이송되는 방향을 설명할 때 제1 컨베이어(11; 도면 상 좌측)가 배치된 방향을 후방으로 하고, 제2 컨베이어(13; 도면 상 우측)가 배치된 방향을 전방으로 하여, 좌측과 후방 및 우측과 전방을 혼용하여 설명하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.
또 설명에 앞서, 본 발명은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 대상 물품(P1)을 포장 박스(P2)와 함께 일체로 랩핑 포장하여 별도의 포장 상자(B)에 수납할 수 있도록 랩핑 포장하는 장치로써, 본 발명에서 포장 대상물(P)이란 개념은 포장할 물품 자체, 또는 대상 물품(P1)과 대상 물품(P1)이 올려지는 포장 박스(P2)를 모두 포괄하는 개념임을 밝힌다.
따라서 본 명세서의 도면에서는 설명의 편의를 위하여 포장 박스(P2) 위에 놓인 대상 물품(P1)을 포장 대상물(P)로 구성하여 랩핑 포장하는 것을 대표적으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않을 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치는 크게 이송부(10)와, 포장 드럼(21)이 구비된 본체(20)와, 포장 대상물의 이탈 방지 수단(30)과 센싱부(40) 및 제어부(미도시)로 구성된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 상기 이송부(10)는 상면에 포장 대상물(P; 도 1 참고)이 일방향(도면에서는 좌측에서 우측)으로 수평 이동되도록 중앙에 소정 간격 이격하여 배치된 제1, 제2 컨베이어(11)(13)로 구성된다.
상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13)는 상부에 놓인 물건을 일방향으로 이송시키는 공지된 형태의 컨베이어로써, 구동 모터와 연결된 한 쌍의 스프로킷(또는 이송 롤러)을 통해 일방향으로 회전 작동하는 벨트를 포함하는 형태 또는 구동 모터와 연결된 다수의 이송롤러가 구비되어 일방향으로 회전 작동하는 형태 등으로 구현될 수 있다.
상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13)는 지지 프레임(11A)(13A)에 높이 조절 나사 등으로 구성된 높이 조절 수단(11B)(13B)이 구비되어 이송부(10)의 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 한다.
또 도면에 도시되지 않았으나, 상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13) 각각의 전, 후방에는 자유 회전하는 복수개의 이송 롤러를 구비한 보조 컨베이어가 추가적으로 배치될 수 있다.
이어서 상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13) 사이에 형성된 이격부(15) 상에 본체(20)가 설치되고, 상기 본체(20)에 중공부(22)를 갖는 포장 드럼(21)이 설치되어 상기 제1 컨베이어(11)에서 이송된 포장 대상물이 상기 중공부(22)를 통과하여 제2 컨베이어(13)로 이송, 배출된다.
상기 본체(20)는 하부에 구동 수단(25)이 내장되고, 상기 포장 드럼(21)은 상기 구동 수단(25)에 의하여 본체(20)에서 상기 이송부(10)(보다 구체적으로는 제1, 제2 컨베이어(11)(13) 사이에 형성된 이격부(15)) 둘레를 따라 360도 회전하도록 설치된다.
이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동 수단(25)은 구동 모터(25a)와, 상기 구동 모터(25a)와 벨트(25b)로 연결되어 동일방향(도면에서는 시계 방향) 회전하는 한 쌍의 구동 롤러(25c)로 구성되고,
상기 포장 드럼(21)은 외측판(21A)이 상기 구동 롤러(25c)들에 접촉(또는 치합)되도록 구비되어 구동 모터(25a) 작동 시 본체(20)에서 이송부(10) 둘레를 따라 360도 회전한다.
이밖에 상기 본체(20)는 상기 포장 드럼(21)의 외측판(21A)을 따라 회전 롤러들(25d)이 구비되어 포장 드럼(21)이 본체(20) 내부에서 안정적으로 회전되도록 한다.
그리고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이격부(15), 보다 구체적으로는 상기 제1 컨베이어(11)의 전방에 상기 이격부(15)를 지나가는 포장 대상물의 하부를 지지하는 지지부재(16)가 더 설치된다.
상기 지지부재(16)는 한 쌍의 지지암으로 구성되어 상기 제1 컨베이어의 전방에 장착 및 분리 가능하도록 설치되어, 본 발명의 랩핑 포장 장치를 이용하여 대상물(P1)과 포장 박스(P2)를 함께 랩핑 포장할 때 선택적으로 장착하여 사용할 수 있도록 한다.
즉, 대상물(P1) 자체만을 포장할 경우 대상물이 경질이므로 이격부(15) 상에서 대상물의 전단부가 하측으로 처지는 등의 문제점이 발생할 여지가 없기 때문에 이격부(15) 상의 대상물을 별도로 지지할 필요가 없을 뿐만 아니라,
상기 지지부재(16)가 장착되어 있으면 랩핑 포장 시 포장 필름(L)이 지지부재의 하면을 감싸면서 부착되어, 포장 완료 후 제2 컨베이어(13)로 포장물이 이송될 때 포장 필름이 찢어질 위험성이 있는 반면에,
포장 박스(P2) 위에 대상물(P1)을 올려놓은 상태로 포장을 하게 되는 경우 포장 박스가 연질이므로 이격부(15) 상에서 처지기 쉬우므로 이격부(15) 상의 포장 대상물(P)을 하부에서 지지해줘야 하기 때문에 상기 지지부재(16)를 선택적으로 탈착하여 포장 작업을 실시할 수 있도록 한다.
그리고 포장 박스(P2)와 대상물(P1)을 함께 랩핑 포장하는 경우에, 포장 필름(L)이 감기면서 포장 드럼(21)이 하향 회전하는 방향의 포장 박스의 측단부가 소정 각도로 접히게 되므로, 포장 박스(P2) 하부에 지지부재(16)가 있더라도 포장 필름이 지지부재의 하면을 감싸면서 부착될 염려가 없고, 따라서 랩핑 포장이 완료된 포장물이 제1 컨베이어에(11)에서 제2 컨베이어로(13)로 이송될 때 포장 필름이 찢어지거나 파손되지 않는다.
이 경우 포장 박스(P2)의 하면을 감싸는 포장 필름은 포장 박스에 밀착되지 않으나, 포장물이 제2 컨베이어(13)로 옮겨지면서 포장물의 하중 또는 이탈 방지 수단(30)에 의하여 포장 박스(P2)와 하부의 포장 필름(L)이 가압되므로 포장물이 완전 배출된 상태에서는 포장 필름이 포장 대상물 전부에 밀착된 상태가 유지될 수 있다.
이어서 상기 포장 드럼(21)은 상기 중공부(22)를 형성하는 내측판(21B) 일측에 포장 필름(L; 도 5 참고.) 배출구(23)가 구비되고, 상기 배출구(23) 상에 포장 필름이 권취된 필름 롤(24)이 결합된다.
도면에서는 필름 롤(24)에 권취된 포장 필름이 상기 배출구(23)를 통해 중공부(22)로 바로 배출되는 형태로 도시되어 있으나, 상기 배출구(23) 상에는 포장 필름이 팽팽한 상태로 배출되도록 안내하는 하나 이상의 안내 롤러가 더 구비될 수 있다.
따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이송부(10)에 의하여 포장 대상물이 중공부(22)를 통과하는 중에 상기 포장 드럼(21)이 360도 회전하게 되면, 상기 배출구(23)를 통해 배출된 포장 필름의 끝단부가 포장 대상물의 외면에 부착되면서 필름 롤(24)에 권취된 포장 필름이 풀리면서 배출되어 포장 대상물을 360도 감싸면서 랩핑 포장하게 된다.
이밖에 도면에 도시되지 않았으나, 상기 본체(20) 및 포장 드럼(21)에는 상기 배출구(23) 일측에 상기 필름 롤(24)을 교체하기 위한 커버 등을 비롯한 교체 수단이 더 구비된다.
그리고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 컨베이어(11) 하부에는 포장 필름이 포장 대상물에 감기도록 함과 동시에 랩핑 포장 후 포장 필름을 절단하기 위한 컷팅 수단(17)이 구비된다.
상기 컷팅 수단(17)은 상기 이송부(10)의 길이 방향으로 인출입되는 커터(17a)로 구성되고, 상기 커터(17a)가 후진 인입(도면 상 좌측으로 수평 이동)된 상태에서 포장 필름의 끝단부가 상기 커터(17a)에 물리면서 포장 필름이 팽팽하게 유지되고,
상기 커터(17a)가 전진 인출(도면 상 우측으로 수평 이동)된 상태에서 상기 포장 드럼(21)가 회전을 시작하게 되면 커터(17a)에 물린 포장 필름이 포장 대상물의 하면에 밀착되면서 접착되고, 포장 드럼(21)이 최초 360도 회전을 하기 전에 상기 커터(17a)가 다시 후진 인입되어 포장 필름이 커터(17a)에 감기지 않도록 한다.
다음으로 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 이송부(10)에 설치되어, 이송 및 포장이 이루어지는 포장 대상물이 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지 수단(30)을 포함한다.
즉, 포장 대상물이 상기 중공부(22)를 통과하는 중에 포장 드럼(21)이 회전하면서 포장 필름이 포장 대상물을 랩핑 포장하게 되면, 포장 드럼(21)의 회전력과, 포장 필름의 압축력(당김력)에 의하여 포장 대상물이 포장 드럼(21)의 회전 방향으로 들리면서 중공부(22) 또는 이송부(10)에서 이탈될 수 있는데, 이탈 방지 수단(30)을 통해 이를 방지하도록 한다.
상기 이탈 방지 수단(30)은 포장 대상물의 상면을 가압하여 고정시키는 가압부재(31)와, 포장 대상물의 양측면을 가압하여 안내, 고정시키는 안내부재(34)로 구성된다.
먼저 상기 가압부재(31)는 상기 제1 컨베이어(11) 상부에 구비된 제1 프레임(32)과, 상기 제1 프레임(32)에 이송부(10)의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 가압롤러(33)들로 구성된다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 제1 프레임(32)은 높이 조절 수단이 구비되어 포장 대상물의 높이에 맞게 높이를 조절하여 포장 대상물을 상측에서 하측으로 가압하여 고정되도록 한다.
다음으로 상기 안내부재(34)는 상기 제1 컨베이어(11)의 양측 프레임 상부에 구비된 제2 프레임(35)과, 상기 제 2 프레임에 이송부(10)의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 안내롤러(36)들로 구성된다.
특히, 본 발명은 대상 물품(P1) 자체만이 아니라, 대상 물품(P1)과 포장 박스(P2)를 동시에 랩핑 포장하는 개념을 포괄하는 것으로써, 도면에 도시된 바와 같이, 고정 대상물(P)이 포장 박스(P2)와 대상 물품(P1)으로 구성될 경우, 상기 포장 드럼(21)의 회전 시 포장 필름이 감싸는 포장 대상물의 하부는 포장 박스(P2)의 하면이므로, 포장 박스(P2)의 양측이 접히지 않도록 상기 가압부재(31)는 상기 안내부재(34)와 같이, 상기 제1 컨베이어(11)의 양측 프레임 상부에 구비되는 것이 보다 바람직하다.
이를 위하여, 상기 제1 컨베이어(11) 또는 제1, 제2 컨베이어(11)(13) 모두의 양측 프레임에는 메인 프레임(11D)이 결합되고,
상기 안내부재(34)는 상기 메인 프레임(11D) 내측 단부에 결합된 제2 프레임(35)과, 상기 제2 프레임(35)에 구비된 안내롤러(36)들로 구성되고,
상기 가압부재(31)는 상기 제2 프레임(35) 내측에 결합된 제1 프레임(32)과, 상기 제1 프레임(32)에 구비된 가압롤러(33)들로 구성(도 4의 정면도에서는 제1 컨베이어(11)에만 이탈 방지 수단(30)이 설치된 것으로 도시되어 있음.)되고,
상기 메인 프레임(11D)은 상기 가압부재(31)와 상기 안내부재(34)의 높이 및 폭을 조절할 수 있는 조절 수단을 포함한다.
상기 높이 조절 수단(미도시) 및 폭 조절 수단(미도시)은 조절 나사를 이용하여 메인 프레임(11D)에서 수평, 수직 방향으로 인출입되는 보조 프레임이 고정되는 방식이 바람직하다.
다음으로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 제1 컨베이어(11) 전방에 설치되어 상기 포장 대상물이 상기 중공부(22)에 진입 후 이탈되는 것을 감지하는 센싱부(40)를 더 포함한다.
여기서 포장 대상물이 중공부(22)에 진입 후 이탈된다는 표현은 포장 대상물의 전단부가 상기 제1 컨베이어(11)에서 상기 중공부(22)로 진입한 후, 포장 대상물이 상기 중공부(22)를 통과하여 포장 대상물의 후단부가 상기 제1 컨베이어(11)에서 상기 중공부(22)로 진입하면서 포장 대상물이 상기 중공부(22)에서 상기 제2 컨베이어(13)로 이송되는 것을 의미한다.
상기 센싱부(40)는 상기 제1 컨베이어(11)의 전방 양측에 각각 고정 설치된 발광부(41)와, 수광부(42)로 구성되며, 상기 발광부(41)와 수광부(42)는 상기 제1 컨베이어(11)보다 수직방향으로 소정 높이 상측에 배치되도록 설치된다.
상기 발광부(41)는 빛과 같은 전기 신호를 발신하고, 상기 수광부(42)는 발광부(41)의 전기 신호를 수신하여 상게 제1 컨베이어(11)의 전단 상부에 포장 대상물의 유무를 감지함으로써, 포장 대상물이 상기 중공부(22)로 진입한 후 통과하여 이탈되는 동안의 감지 신호를 후술하는 제어부에 전송한다.
이어서 본 발명은 상기 센싱부(40)와 연동하여 상기 이송부(10)의 작동 및 상기 포장 드럼(21)의 회전을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
상기 제어부는 상기 본체(20) 일측에 구비된 제어 패널(미도시) 등과 연결된 피씨비 기판 형태로써, 상기 이송부(10) 및 상기 포장 드럼(21)의 수동 및 자동 작동을 제어할 수 있으며, 자동 작동, 즉 랩핑 포장 작동 시 상기 센싱부(40)에서 전달되는 감지 신호에 따라 상기 이송부(10) 및 상기 포장 드럼(21)을 제어하여 랩핑 포장이 이루어지도록 제어한다.
다음으로 도 2 내지 도 6을 참고하여, 본 발명에 따른 자동 랩핑 포장 장치에 의한 포장 대상물의 랩핑 포장 과정을 설명하여 상기한 각 부품들의 구체적인 구성 및 기능 등을 설명한다.
우선 작업자는 포장 대상물(P; 또는 대상 물품(P1))의 높이 및 폭 등을 감안하여 이송부(10)의 높이 및 가압부재(31)와 안내부재(34)의 높이와 폭을 조절 한 후 제어반을 조작하여 자동 랩핑 포장 장치를 포장 준비 상태로 작동시키면 상기 제어부는 상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13)를 ON시킨다.
이때 상기 센싱부(40)에는 포장 대상물이 감지되지 않으므로 포장 드럼(21)의 작동은 off 상태가 된다.
다음으로 작업자가 포장 대상물을 제1 컨베이어(11) 상부에 놓게 되면, 포장 대상물이 제1 컨베이어(11)를 타고 중공부(22)를 향해 전진 이송되고, 이송되는 포장 대상물은 안내부재(34)에 의하여 중앙 위치로 안내되어 이송된다.
이후 제1 컨베이어(11) 상부의 포장 대상물이 전진 이송되어 센싱부(40)가 이를 감지, 즉, 포장 대상물의 전단부가 상기 센싱부(40)를 지나서 발광부(41)의 전기 신호를 차단하면 센싱부(40)는 포장 대상물이 제1 컨베이어(11)에서 중공부(22)로 진입하는 것으로 감지하여 상기 제어부로 감지 신호를 전송한다.
상기 제어부는 포장 대상물(P; 도 5 참고.)의 감지 신호를 수신하면, 소정 시간동안 상기 이송부(10)의 작동이 계속되도록 한 후 이송부(10)의 작동을 off시킨다.
이때 포장 대상물(P)을 감지한 후 이송부(10)가 계속 작동 되는 시간은 이송부(10)의 이송 속도에 따라 조절되어 포장 대상물(P)이 전단부가 센싱부(40)를 지나 중공부(22)와 동일선 상의 위치까지 이동한 후 정지되도록 한다.
이렇게 포장 대상물(P)의 전진 이동이 정지된 상태에서 상기 제어부는 상기 포장 드럼(21)을 on시키면서 상기 커터(17a)가 전진 인출 된 다음 포장 드럼(21)이 회전되도록 한다.
이때 상기 제어부는 상기 포장 대상물(P)이 상기 제1 컨베이어(11)에서 중공부(22)로 진입 후 정지 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 저속으로 회전하도록 제어한다.
이는 포장 대상물(P)의 전단부에 포장 필름(L)을 감을 때 대상 물품(P1)의 형상 등으로 인하여, 포장 필름(L)이 포장 대상물(P)에 정확히 밀착하여 감기지 않은 것을 방지하기 위한 구성이다.
그리고 상기 제어부는 상기 포장 드럼(21)이 소정 횟수만큼 회전(예를 들어 3회전)하면, 상기 이송부(10)를 on시켜 포장 대상물(P)이 상기 중공부(22)를 통과되도록 함과 동시에 포장 대상물(P)의 이송 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 고속으로 회전하도록 제어한다.
이는 포장 필름(L)이 포장 대상물(P)의 중간 부분에 감길 때 보다 쉽게 밀착되어 감길 뿐만 아니라, 소정 속도로 이송중인 포장 대상물(P)에 포장 필름(L)이 최대한 많이 감기면서 랩핑 포장이 견고하게 이루어지도록 하기 위한 구성이다.
이때 상기 포장 드럼(21)이 고속으로 회전하게 되면, 포장 드럼(21)의 회전력 및 포장 필름(L)의 압축력(당김력)에 의하여 회전 방향으로 포장 대상물(P)의 하부가 상측으로 압력을 받게 되어 포장 대상물(P)이 중공부(22) 또는 이송부(10)에서 이탈할 위험이 있는데,
본 발명은 상기 가압부재(31)가 포장 대상물(P)의 상면을 가압하여 고정시키므로 상기한 문제점을 방지할 수 있고, 본 명세서의 도면에 도시된 바와 같이, 포장 박스(P2)를 함께 랩핑 포장하는 경우 포장 대상물(P)이 들리는 것을 방지함과 동시에, 포장 박스(P2)의 양측면이 포장 필름(L)에 의하여 접히는 것을 방지할 수 있다.
다음으로 상기 포장 드럼(21)이 고속 회전하는 상태에서 포장 대상물(P)의 후단부가 상기 센싱부(40)를 지나 발광부(41)의 신호가 수광부(42)에 수신되면, 센싱부(40)는 이를 상기 제어부로 전송하고,
상기 제어부는 센싱부(40)의 미 감지 신호를 수신한 후 소정 시간(센싱부(40)가 포장 대상물(P)을 최초로 감지한 후 이송부(10)가 계속 작동 되는 시간과 동일한 시간)이 지난 후 상기 이송부(10)를 off시켜 포장 대상물(P)의 후단부가 상기 중공부(22)에 진입하게 되면, 상기 포장 대상물(P)이 상기 중공부(22)에서 상기 제2 컨베이어(13)로 이탈 전 정지 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 저속으로 회전하도로 제어한다.
이는 상술한 바와 같이, 포장 대상물(P)의 후단부에 포장 필름(L)이 보다 정확하고 견고하게 밀착하여 감기도록 하기 위한 구성이다.
이후 상기 제어부는 상기 포장 드럼(21)이 소정 횟수만큼 회전(예를 들어 3회전)하면, 상기 포장 드럼(21)을 off시키고, 포장 드럼(21)의 회전이 멈춘 다음, 상기 커터(17a)가 전진 인출되어 배출구(23)와 포장 대상물(P) 사이의 포장 필름(L)을 절단한 후 다시 후진 인입되어 포장 필름(L)이 팽팽한 상태에서 랩핑 포장 준비 상태로 유지되도록 한다.
이렇게 포장 대상물(P)의 랩핑 포장이 완료되면 상기 제어부는 상기 이송부(10)를 다시 on시켜서 제1, 제2 컨베이어(11)(13)에 의하여 랩핑 포장 완료된 포장물(P)이 제2 컨베이어(13)로 완전 배출되도록 한다.
따라서 본 발명은 각 구성의 최초 조절 셋팅 후 장치를 자동으로 작동시킨 상태에서 상기와 같은 작동이 반복적으로 이루어짐에 따라 작업자는 포장 대상물(P)을 자동 랩핑 포장 장치에 투입한 후 별도로 이송부(10) 또는 포장 드럼(21)의 작동 및 속도 제어를 할 필요가 없으므로 작업 생산성을 향상시킴과 동시에 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
이때 상기 포장 대상물(P)이 대상 물품(P1)과 포장 박스(P2)가 함께 랩핑 포장된 것이라면,
도 6에 도시된 바와 같이, 랩핑 포장 완료 후 작업자는 포장 박스(P2)의 접힘선(P2a)을 이용해 포장 박스(P2)의 전, 후단을 상측으로 접고, 이를 동일한 면적의 포장 상자(B)에 수납하게 되면, 포장 대상물(P)은 포장 상자(B) 안에 정확하게 안치되면서 고정되므로 스티로폼이나 에어 캡 등의 완충 수단을 별도로 구비할 필요가 없이 포장을 완료할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 자동 랩핑 포장 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
P : 포장 대상물 P1 : 물품
P2 : 포장 박스 P2a ; 접힘선
L : 포장 필름
10 : 이송부 11 : 제1 컨베이어
13 : 제2 컨베이어 15 : 이격부
16 : 지지부재 17 : 컷팅수단
20 : 본체 21 : 포장 드럼
22 : 중공부 23 : 배출구
24 : 필름 롤 25 : 구동수단
30 : 이탈 방지 수단 31 : 가압부재
32 : 제1 프레임 33 : 가압롤러
34 : 안내부재 35 : 제2 프레임
36 : 안내롤러
40 : 센싱부 41 : 발광부
42 : 수광부

Claims (4)

  1. 대상 물품(P1)이 올려지는 포장 박스(P2)를 일체로 랩핑 포장하는 자동 랩핑 포장 장치에 있어서,
    이격부(15)를 갖고 나란히 배치되는 제1, 제2 컨베이어(11)(13)로 구성된 이송부(10);
    포장 대상물(P)이 통과하는 중공부(22)와, 상기 중공부(22)를 형성하는 내측판(21B)에 포장 필름(L)이 안내, 배출되는 배출구(23)를 갖고 상기 이격부(15) 상에서 360도 회전하도록 설치되어, 상기 중공부(22)를 통과하는 포장 대상물(P)을 포장 필름(L)으로 자동 랩핑 포장하는 포장 드럼(21);
    상기 이송부(10)에 설치되어, 이송 및 포장이 이루어지는 포장 대상물(P)이 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지 수단(30);
    상기 제1 컨베이어(11) 전방에 설치되어 상기 포장 대상물(P)이 상기 중공부(22)에 진입 후 이탈되는 것을 감지하는 센싱부(40); 및
    상기 센싱부(40)와 연동하여 상기 이송부(10)의 작동 및 상기 포장 드럼(21)의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되,
    상기 이탈 방지 수단(30)은 상기 제1 컨베이어(11)의 상부 양측에 구비되어 포장 박스(P2)의 상면을 가압하는 가압부재(31)와,
    상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13)의 상부 양측에 구비되어 포장 박스(P2)의 양 측면을 안내하는 안내부재(34)를 포함하고,
    상기 제1 컨베이어(11) 또는 상기 제1, 제2 컨베이어(11)(13) 모두의 양측 프레임에는 메인 프레임(11D)이 결합되고,
    상기 안내부재(34)는 상기 메인 프레임(11D)의 내측 단부에 결합된 제2 프레임(35)과, 상기 제2 프레임(35)에 구비된 안내롤러(36)들로 구성되고,
    상기 가압부재(31)는 상기 제2 프레임(35) 내측에 결합된 제1 프레임(32)과, 상기 제1 프레임(32)에 구비된 가압롤러(33)들로 구성되고,
    상기 포장 드럼(21)을 회전시키는 구동수단(25)은, 구동 모터에 의해 회전하는 한 쌍의 구동 롤러(25c)를 포함하고,
    상기 한 쌍의 구동 롤러(25c)가 상기 포장 드럼(21)의 외측판(21A)에 접촉되도록 설치되어, 구동 모터 작동 시 상기 포장 드럼(21)이 회전하고,
    상기 이격부(15)에는 한 쌍의 지지암으로 이루어진 지지부재(16)가 설치되어, 이격부(15)를 지나가는 포장 대상물(P)의 하부를 지지하되, 포장 필름(L)이 감기면서 포장 드럼(21)이 하향 회전하는 방향의 포장 박스(P2)의 측단부가 소정 각도록 접히게 되어, 포장 필름(L)이 지지부재(16)의 하면을 감싸면서 부착되지 않는 것을 특징으로 하는 자동 랩핑 포장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 컨베이어(11) 하부에는, 포장 필름(L)이 포장 대상물(P)에 감기도록 함과 동시에 랩핑 포장 후 포장 필름(L)을 절단하는 컷팅 수단(17)이 구비되되,
    상기 컷팅 수단(17)은 상기 이송부(10)의 길이 방향으로 인출입되는 커터(17a)로 구성되어,
    상기 커터(17a)가 인입된 상태에서 포장 필름(L)의 끝단부가 커터(17a)에 물리면서 포장 필름(L)이 팽팽하게 유지되고,
    상기 커터(17a)가 인출된 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 회전을 시작하게 되면 커터(17a)에 물린 포장 필름(L)이 포장 대상물(P)의 하면에 밀착되면서 접착되고,
    포장 드럼(21)이 최초 360도 회전하기 전에 상기 커터(17a)가 다시 인입되어 포장 필름(L)이 커터(17a)에 감기지 않는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 랩핑 포장 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 프레임(11D)은 상기 가압부재(31)와 상기 안내부재(34)의 높이 및 폭을 조절할 수 있는 높이 조절 수단 및 폭 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 랩핑 포장 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 포장 대상물(P)이 상기 제1 컨베이어(11)에서 중공부(22)로 진입 후 정지 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 저속으로 회전하도록 제어하고,
    상기 포장 대상물(P)이 상기 중공부(22)를 통과 중 이송 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 고속으로 회전하도록 제어하며,
    상기 포장 대상물(P)이 상기 중공부(22)에서 상기 제2 컨베이어(13)로 이탈 전 정지 상태에서 상기 포장 드럼(21)이 저속으로 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 랩핑 포장 장치.
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