KR101652466B1

KR101652466B1 - Rfid를 이용한 순환식 자동포장기

Info

Publication number: KR101652466B1
Application number: KR1020160068043A
Authority: KR
Inventors: 홍승일
Original assignee: 홍승일
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2016-08-31

Abstract

본 발명은 RFID를 이용한 순환식 자동포장기에 관한 것으로서, 포장팩에 내용물을 충진하고 실링하는 일련의 과정을 거치도록 하는 자동화장치가 최소한의 공간에 설치가 가능하면서 한번에 복수 개의 포장팩을 포장할 수 있도록 하여 생산성을 향상시키면서 포장팩이 이동하면서 작용하는 이동하중이 작아 고장이 적으면서 작업자의 능률을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
상면이 전후방향으로 길게 연장된 평판형으로 지면과 이격되어 형성되는 테이블과;
상호 이격되어 평행하게 전후 방향으로 연장되며 양측 끝단은 반원형으로 연결되는 가이드레일과, 하단은 상기 테이블에 고정되고 상단은 상기 가이드레일에 고정되도록 수직 입설되는 복수 개의 수직프레임과, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 하면 한 쌍씩 인접하여 이동하도록 하는 복수 개의 이동블록과, 상기 이동블록의 일면 중앙에서 돌출되어 연장되고 끝단 양측으로 포장팩의 모서리를 잡을 수 있도록 한 쌍의 제1 홀딩부를 구비하는 중앙홀더와 상기 이동블록에서 각각 상기 중앙홀더와 양측으로 이격되어 연장되며 상기 제1 홀딩부의 방향으로 포장팩의 모서리를 잡을 수 있도록 하는 제2 홀딩부를 구비하는 한 쌍의 사이드홀더를 구비하여 두 개의 포장팩의 양측 모서리를 맞물어 고정하는 그립퍼를 포함하여 구성되는 이송장치와;
상기 테이블의 상면 상기 이송장치의 이동블록이 가이드레일의 반원형 구간을 통과한 직후 구간의 일측에 장착고정되는 베이스부와, 상기 베이스부의 상부에 포장팩을 4개의 열을 가지도록 병렬로 수납한 후 수직 적층된 상태에서 하단에서는 1/4의 원호형상의 경로로 포장팩이 입설된 상태로 배출되도록 하는 포장팩 수용하우징과, 상기 포장팩 수용하우징의 하단 출구에 내측 테두리에 장착되어 포장팩의 이탈을 방지하는 복수 개의 스토퍼와, 상기 포장팩 수용하우징의 하부에서 일단이 회전가능하게 고정되고 타측은 회동암에 회전가능하게 결합하는 실린더와 상기 회동암의 타측이 연결된 회동축으로 구성되어 실린더의 직선운동을 회전 왕복운동이 이루어지도록 하고 상기 회동축에는 복수 개의 제1 진공흡착기가 장착되는 회동판넬이 장착되어 상기 포장팩 수용하우징의 하단 출구에 입설된 4개의 포장팩을 흡착하여 인출하는 흡착 인출부와, 상기 흡착 인출부에 의하여 인출된 포장팩의 일단 모서리를 잡고 회전하여 각각 상기 이송장치의 인접한 4개의 그립퍼에 동시에 고정되도록 하는 픽업부를 포함하여 구성되는 포장팩 공급부와;
상기 포장팩 공급부에서 포장팩이 공급되어 그립퍼에 고정되면 가이드레일을 따라 이동블록이 이동한 후 이송된 4개의 포장팩의 상단 양면에 각각 흡착되는 흡착패드를 구비하는 두 개의 흡착블록이 하나의 피니언과 연동하는 제1 및 제2 렉 중 하나와 연결되어 피니언의 회전에 따라 상호 접근하여 흡착패드가 포장팩을 흡착하도록 한 후 다시 반대방향으로 이동하여 포장팩의 입구를 개방하는 입구 개방부와;
상기 입구 개방부를 거친 포장팩이 이송되면 하강하여 개방된 4개의 포장팩의 상단 입구를 막는 4개의 승하강블록과, 상기 승하강블록의 중앙을 관통하고 포장팩의 내부에 압축공기를 공급하는 노즐봉을 포함하여 구성되는 포장팩 팽창부와;
상기 테이블의 상면 상기 이송장치의 이동블록이 가이드레일의 반원형 구간을 통과한 직후 구간으로 포장팩 공급부와 대각선을 이루는 위치에서 상기 포장팩 팽창부를 거친 포장팩이 이송되면 하강하여 각각 4개의 포장팩의 내부에 내용물을 주입하는 내용물 충진부와;
내용물이 충진된 포장팩이 이송되어 오면 포장팩의 상단 양면을 열을 가하면서 가압하여 붙이는 핫실링부와, 상기 핫실링부를 거친 포장팩의 상단 양면을 다시 가압하며 냉각하는 쿨실링부와, 포장팩의 외면에 RFID 태그를 부착하는 RFID 태그 부착부를 구비하고, 작업이 완료되면 포장팩을 고정하는 그립퍼의 가압이 해제하여 포장팩이 낙하한 후 배출되도록 하는 실링 배출부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기에 관한 것이다.

Description

RFID를 이용한 순환식 자동포장기{The circular type automatic packaging machine using a RFID}

본 발명은 RFID를 이용한 순환식 자동포장기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 포장팩에 내용물을 충진하고 실링하는 일련의 과정을 거치도록 하는 자동화장치가 최소한의 공간에 설치가 가능하면서 한번에 복수 개의 포장팩을 포장할 수 있도록 하여 생산성을 향상시키면서 포장팩이 이동하면서 작용하는 이동하중이 작아 고장이 적으면서 작업자의 능률을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 개발된 RFID를 이용한 순환식 자동포장기에 관한 것이다.

오늘날 다양한 상품이 포장되어 공급되고 있으며 일정한 형상의 용기가 아닌 포장팩 혹은 파우치의 형상의 내부에 내용물을 충진하고 입구를 실링한 형태의 포장은 특히 각종 식품을 포함한 다양한 상품에 광범위하게 사용되고 있는 포장방식이다.

종래에서는 대규모 생산 공장에서 이러한 포장을 자동으로 수행하도록 하는 자동포장기가 사용되었으나 이제는 비교적 소규모 농수산물 생산을 하는 곳에서도 포장공정을 자동으로 하는 자동포장기가 보급되어 사용되고 있다.

일반적으로 포장하는 과정은 포장팩이 공급되면, 입구를 열어 개방하고, 내용물을 충진하며, 다시 입구를 좁히고, 입구를 실링하는 과정이 연속적으로 이루어지도록 하는 것이며, 보통 각각의 과정이 일렬로 순차적으로 이루어지는 직렬 방식과 회전하는 원판의 위에 장착되어 같이 회전하거나 원판의 주위를 회전하면서 공정이 진행되는 로터리(Lotary) 방식의 두 가지가 사용되고 있다.

직렬 방식의 경우 장치의 배치가 용이하고 컨베이어 벨트를 사용하여 포장팩 내용물이 충진되어 있는 상태에서도 이동하중이 작아 고정이 적다는 장점이 있으나 자동포장기를 설치하기 위한 공간이 넓어야하고 작업자의 동선이 길어지는 문제점이 있다.

직렬 방식에서는 두 개 이상의 열로 포장팩이 이동하도록 하면서 작업을 할 수 있도록 하면 생산성이 대폭 늘어나는 장점이 있으나 이 경우 기본적으로 포장팩을 이동하기 위한 컨베이어 벨트의 상부에 각종 장치를 설치하기 때문에 장치의 구성이 복잡하고 장치의 길이가 긴 상태에서 폭이 대폭 늘어나기 때문에 대량생산에는 적합할 수는 있지만 설치공간의 확보가 어렵고 설치비용이 비싸다는 단점이 있는 것이다.

또한 로터리 방식의 경우 공간의 활용이 우수하여 설치 공간이 상대적으로 작아도되며 작업자의 동선이 짧은 장점이 있으나 공정속도가 상대적으로 느리며 작업자가 현장에서 수작업으로 보조해야할 부분이 많이 능률이 떨어지고 고장이 잦은 문제점이 있었다.

또, 로터리 방식은 한 개의 포장팩이 순차적으로 이동하면서 공정을 수행하는 것으로 분당 30 ~ 60개의 작업량이 여건상 최대치로 생산성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다.

대한민국특허등록 제10-0940880-0000호 (2010년01월29일) 대한민국특허등록 제10-1256350-0000호 (2013년04월15일) 대한민국특허등록 제10-1284696-0000호 (2013년07월04일) 대한민국특허등록 제10-1290571-0000호 (2013년07월23일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 포장팩에 내용물을 충진하고 실링하는 일련의 과정을 거치도록 하는 자동화장치를 넓은 설치면적이 필요한 직렬 방식과 생산성이 떨어지는 로터리 방식의 단점을 해결하기 위하여 공정이 한번에 복수 개의 포장팩을 포장할 수 있도록 하여 생산성을 향상시키면서 포장팩이 이동하면서 작용하는 이동하중이 작아 고장이 적으면서 작업자의 능률을 향상시킬 수 있도록 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상면이 전후방향으로 길게 연장된 평판형으로 지면과 이격되어 형성되는 테이블과;

상호 이격되어 평행하게 전후 방향으로 연장되며 양측 끝단은 반원형으로 연결되는 가이드레일과, 하단은 상기 테이블에 고정되고 상단은 상기 가이드레일에 고정되도록 수직 입설되는 복수 개의 수직프레임과, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 하면 한 쌍씩 인접하여 이동하도록 하는 복수 개의 이동블록과, 상기 이동블록의 일면 중앙에서 돌출되어 연장되고 끝단 양측으로 포장팩의 모서리를 잡을 수 있도록 한 쌍의 제1 홀딩부를 구비하는 중앙홀더와 상기 이동블록에서 각각 상기 중앙홀더와 양측으로 이격되어 연장되며 상기 제1 홀딩부의 방향으로 포장팩의 모서리를 잡을 수 있도록 하는 제2 홀딩부를 구비하는 한 쌍의 사이드홀더를 구비하여 두 개의 포장팩의 양측 모서리를 맞물어 고정하는 그립퍼를 포함하여 구성되는 이송장치와;

상기 테이블의 상면 상기 이송장치의 이동블록이 가이드레일의 반원형 구간을 통과한 직후 구간의 일측에 장착고정되는 베이스부와, 상기 베이스부의 상부에 포장팩을 4개의 열을 가지도록 병렬로 수납한 후 수직 적층된 상태에서 하단에서는 1/4의 원호형상의 경로로 포장팩이 입설된 상태로 배출되도록 하는 포장팩 수용하우징과, 상기 포장팩 수용하우징의 하단 출구에 내측 테두리에 장착되어 포장팩의 이탈을 방지하는 복수 개의 스토퍼와, 상기 포장팩 수용하우징의 하부에서 일단이 회전가능하게 고정되고 타측은 회동암에 회전가능하게 결합하는 실린더와 상기 회동암의 타측이 연결된 회동축으로 구성되어 실린더의 직선운동을 회전 왕복운동이 이루어지도록 하고 상기 회동축에는 복수 개의 제1 진공흡착기가 장착되는 회동판넬이 장착되어 상기 포장팩 수용하우징의 하단 출구에 입설된 4개의 포장팩을 흡착하여 인출하는 흡착 인출부와, 상기 흡착 인출부에 의하여 인출된 포장팩의 일단 모서리를 잡고 회전하여 각각 상기 이송장치의 인접한 4개의 그립퍼에 동시에 고정되도록 하는 픽업부를 포함하여 구성되는 포장팩 공급부와;

상기 포장팩 공급부에서 포장백이 공급되어 그립퍼에 고정되면 가이드레일을 따라 이동블록이 이동한 후 이송된 4개의 포장팩의 상단 양면에 각각 흡착되는 흡착패드를 구비하는 두 개의 흡착블록이 하나의 피니언과 연동하는 제1 및 제2 렉 중 하나와 연결되어 피니언의 회전에 따라 상호 접근하여 흡착패드가 포장팩을 흡착하도록 한 후 다시 반대방향으로 이동하여 포장팩의 입구를 개방하는 입구 개방부와;

상기 입구 개방부를 거친 포장팩이 이송되면 하강하여 개방된 4개의 포장팩의 상단 입구를 막는 4개의 승하강블록과, 상기 승하강블록의 중앙을 관통하고 포장팩의 내부에 압축공기를 공급하는 노즐봉을 포함하여 구성되는 포장팩 팽창부와;

상기 테이블의 상면 상기 이송장치의 이동블록이 가이드레일의 반원형 구간을 통과한 직후 구간으로 포장팩 공급부와 대각선을 이루는 위치에서 상기 포장팩 팽창부를 거친 포장팩이 이송되면 하강하여 각각 4개의 포장팩의 내부에 내용물을 주입하는 내용물 충진부와;

내용물이 충진된 포장팩이 이송되어 오면 포장팩의 상단 양면을 열을 가하면서 가압하여 붙이는 핫실링부와, 상기 핫실링부를 거친 포장팩의 상단 양면을 다시 가압하며 냉각하는 쿨실링부와, 포장팩의 외면에 RFID 태그를 부착하는 RFID 태그 부착부를 구비하고, 작업이 완료되면 포장팩을 고정하는 그립퍼의 가압이 해제하여 포장팩이 낙하한 후 배출되도록 하는 실링 배출부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 이송장치는 상기 가이드레일의 양측 반원형으로 형성된 원호의 중심으로 수직으로 연장되는 축의 상단에 각각 장착되는 벨트풀리와, 양측의 상기 벨트풀리를 연결하는 타이밍벨트를 구비하여;

상기 이동블록의 일단이 상기 타이밍벨트에 고정되어 이동하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장팩 공급부에서 포장팩을 공급받은 한 쌍의 이동블록은 입구 개방부에 진입하기 전에 그립퍼에 의하여 고정된 4개의 포장팩이 각각 위치하는지 확인하는 체크센서부를 통과하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 병렬로 동시에 투입되는 4개의 포장팩이 그립퍼에 의하여 순환하는 이동트랙에 직렬로 연결된 후 포장팩의 입구를 열고 내용물을 충진하고 입구를 실링하는 공정이 트랙의 형상을 가진 이송장치를 따라 각각 4개의 포장팩에서 동시에 진행되도록 하여 생산성이 향상되고 포장팩이 이동하면서 작용하는 이동하중이 작아 고장이 적으면서 작업자의 능률이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동블록과 그립퍼를 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포장팩 공급부를 나타낸 측면도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입구 개방부를 나타낸 평면도
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포장팩 팽창부를 나타낸 측면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 본원발명은 기존에 각 공정이 직렬로 배열되는 경우에는 포장팩을 병렬로 다수를 배열하여 공급할 경우 생산량은 많으나 전체적인 장치의 길이가 길어지고, 로터리 방식의 경우에는 회전하는 원판의 크기의 한계로 인하여 한번에 1~2개의 포장팩이 공정을 수행하도록 하는 것이 한계이다.

하지만 본원발명은 포장팩이 공급이 이루어지는 포장팩 공급부(13)는 이송장치(12)의 이송경로와 직각을 이루면서 병렬로 4개가 공급되도록 하고 4개의 포장팩은 직렬로 이동하면서 입구 개방부(14)와 포장팩 팽창부(15)에서 공정이 이루어진 후 반원형 구간에 의하여 반전하여 내용물 충진부(16)와 실링 배출부(17)를 거치도록 하여 공정 동선이 보다 효율적으로 이루어지도록 한 것이다.

즉 기존의 로터리 방식보다 동시에 처리할 수 있는 포장팩의 수가 증가하여 생산성이 증가하면서 장비를 설치하기 위한 공간은 공정이 직렬로 배열되는 방식 보다 대폭 줄어드는 것이며, 로터리 방식의 경우 원판이 회전하고 정지하는 과정에서 포장팩이 관성에 의하여 작용하는 힘이 관성과 원심력이 동시에 작용하여 이탈 우려가 많으나 이러한 문제가 줄어드는 것이다.

또한 본 장치는 자동화 장치이기는 하지만 각 구간에서의 공정을 확인하고 포장팩을 공급하거나 내용물의 공급상태, 실링상태 등을 확인해야하는 작업자가 필요하며 작업자의 동선이 줄어들어 능률이 향상된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면도로서, 상면이 전후방향으로 길게 연장된 평판형으로 지면과 이격되어 형성되는 테이블(11)과;

상호 이격되어 평행하게 전후 방향으로 연장되며 양측 끝단은 반원형으로 연결되는 가이드레일(121)과, 하단은 상기 테이블(11)에 고정되고 상단은 상기 가이드레일(121)에 고정되도록 수직 입설되는 복수 개의 수직프레임(122)과, 상기 가이드레일(121)을 따라 이동하는 하면 한 쌍씩 인접하여 이동하도록 하는 복수 개의 이동블록(123)과, 상기 이동블록(123)의 일면 중앙에서 돌출되어 연장되고 끝단 양측으로 포장팩(100)의 모서리를 잡을 수 있도록 하는 그립퍼(124)를 포함하여 구성되는 이송장치(12)와;

상기 테이블(11)의 상면 상기 이송장치(12)의 이동블록(123)이 가이드레일(121)의 반원형 구간을 통과한 직후 구간에서 포장팩(100)을 상기 이송장치(12)의 인접한 4개의 그립퍼(124)에 동시에 고정되도록 하는 포장팩 공급부(13)와;

상기 포장팩 공급부(13)에서 포장팩(100)이 공급되면 포장팩(100)의 입구를 개방하는 입구 개방부(14)와;

상기 입구 개방부(14)를 거친 포장팩(100)이 이송되면 포장팩(100)의 내부에 압축공기를 공급하여 포장팩(100)이 팽창하도록 하는 포장팩 팽창부(15)와;

상기 테이블(11)의 상면 상기 이송장치(12)의 이동블록(123)이 가이드레일(121)의 반원형 구간을 통과한 직후 구간으로 포장팩 공급부(13)와 대각선을 이루는 위치에서 상기 포장팩 팽창부(15)를 거친 포장팩(100)이 이송되면 하강하여 각각 4개의 포장팩(100)의 내부에 내용물을 주입하는 내용물 충진부(16)와;

내용물이 충진된 포장팩(100)이 이송되어 오면 포장팩(100)의 상단 양면을 열을 가하면서 가압하여 붙이는 핫실링부(171)와, 상기 핫실링부(171)를 거친 포장팩(100)의 상단 양면을 다시 가압하며 냉각하는 쿨실링부(172)와, 포장팩(100)의 외면에 RFID 태그를 부착하는 RFID 태그 부착부(미도시)를 구비하고, 작업이 완료되면 포장팩(100)을 고정하는 그립퍼(124)의 가압이 해제하여 포장팩(100)이 낙하한 후 배출되도록 하는 실링 배출부(17)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기를 나타내었다.

본원에서의 포장팩 공급부(13)와 입구 개방부(14)와 포장팩 팽창부(15)와 내용물 충진부(16) 및 실링 배출부(17)는 모두 동시에 4개의 포장팩(100)을 처리할 수 있도록 하는 것으로 도면에 도시된 것과 같이 그립퍼(124)가 하나의 이동블록(123)에 장착되어 두 개의 포장팩(100)을 동시에 고정하는 구조를 가지면 두 개의 이동블록(123)이 서로 인접하여 이동해야한다.

하지만 지나치게 이동블록(123)이 인접해 있을 경우에는 이송장치(12)의 구동에 지장을 줄 수 있으므로 어느 정도 이격된 상태에서 이동하도록 함이 바람직하며 이때 상기 이송장치(12)는 상기 가이드레일(121)의 양측 반원형으로 형성된 원호의 중심으로 수직으로 연장되는 축의 상단에 각각 장착되는 벨트풀리(125)와, 양측의 상기 벨트풀리(125)를 연결하는 타이밍벨트(126)를 구비하여, 상기 이동블록(123)의 일단이 상기 타이밍벨트(126)에 고정되어 이동하도록 구성하여 정확한 이동이 가능하도록 함이 바람직하다.

또한, 하나의 이동블록(123)이 하나의 포장팩(100) 만을 이동하도록 하거나 3개 이상을 고정하여 이동할 수 있는 실시 예의 안출도 가능하지만 하나의 포장팩(100)만 고정하여 이동할 경우 두 개를 동시에 고정하는 것보다 장비의 구성이 복잡하고 제조단가 상승의 원인이 되며, 3개 이상 고정할 경우 이동블록(123)은 상대적으로 커져야 하기에 가이드레일(121)에서 무제의 불균형에 의한 문제와 반원형의 곡선구간을 통과하기 위한 구조가 필요하여 본원에서는 가장 효율적인 2개의 포장팩(100)을 고정하여 이동하는 실시 예를 제시한 것이다.

또한 본원에서 포장팩 공급부(13)에서 그립퍼(124)에 포장팩(100)을 전달하는 과정에서 포장팩(100)이 인출되지 않는 등의 이유로 그립퍼(124)에 고정되지 않는 경우가 발생할 수 있으므로 상기 포장팩 공급부(13)에서 포장팩(100)을 공급받은 한 쌍의 이동블록(123)은 입구 개방부(14)에 진입하기 전에 그립퍼(124)에 의하여 고정된 4개의 포장팩(100)이 각각 위치하는지 확인하는 체크센서부(18)를 통과하도록 구성하는 실시 예는 추가로 제시하였다.

따라서 상기 센서체크부(18)에서 포장팩(100)이 픽업되지 않은 위치를 확인하면 다른 공정에서 그 부분은 작동하지 않게 하거나 추가적인 센서에서 이를 확인하도록 하는 것이 중요하며 특히 내용물 충진부(16)에서 해당 위치에서는 내용물 투입이 이루어지지 않도록 하는 것이다.

그리고 지속적인 이상이 발생하면 해당 포장팩 공급부(13)와 그립퍼(124)를 점검하고 보수할 수 있도록 하는 것이다.

또한 본원의 RFID 태그 부착부에서 RFID(radio frequency identification)는 일반적으로 극소형 칩에 상품정보를 저장하여 무선으로 데이터를 송신하는 장치로 '전자태그' 혹은 '전자 라벨' 등으로 불리는 것으로, 본원의 적용되는 내용물 및 파우치에 대한 생산이력 추적, 판매관리, 재고관리, 매장 내 위치파악 등을 할 수 있도록 하는 것으로 소비자 또는 판매자를 위한 다양한 정보를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동블록과 그립퍼를 나타낸 평면도로서, 본원의 그립퍼(124)는 상기 이동블록(123)의 일면 중앙에서 돌출되어 연장되고 끝단 양측으로 포장팩(100)의 모서리를 잡을 수 있도록 한 쌍의 제1 홀딩부(124a)를 구비하는 중앙홀더(124b)와, 상기 이동블록(123)에서 각각 상기 중앙홀더(124b)와 양측으로 이격되어 연장되며 상기 제1 홀딩부(124a)의 방향으로 포장팩(100)의 모서리를 잡을 수 있도록 하는 제2 홀딩부(124c)를 구비하는 한 쌍의 사이드홀더(124d)를 구비하여 두 개의 포장팩(100)의 양측 모서리를 맞물어 고정하는 그립퍼(124)를 포함하여 구성된다.

이러한 구조는 전술한 바와 같이 하나의 포장팩(100)을 고정할 수 있도록 하는 것보다 두 개를 양측에 고정할 수 있도록 하는 구성이 제조단가와 생산성이 우수하기 때문이다.

이때 그립퍼(124)의 제1 내지 제2 홀딩부(124a, 124c)는 포장팩(100)의 양측 상단 모서리에서 하부로 이격된 위치를 잡도록 하여 마지막 실링 배출부(17)에서 실링이 상단에서 이루어질 때 방해가 되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포장팩 공급부를 나타낸 측면도로서, 본원의 포장팩 공급부(13)는 상기 테이블(11)의 상면 상기 이송장치(12)의 이동블록(123)이 가이드레일(121)의 반원형 구간을 통과한 직후 구간의 일측에 장착고정되는 베이스부(131)와;

상기 베이스부(131)의 상부에 포장팩(100)을 4개의 열을 가지도록 병렬로 수납한 후 수직 적층된 상태에서 하단에서는 1/4의 원호형상의 경로로 포장팩(100)이 입설된 상태로 배출되도록 하는 포장팩 수용하우징(132)과;

상기 포장팩 수용하우징(132)의 하단 출구에 내측 테두리에 장착되어 포장팩(100)의 이탈을 방지하는 복수 개의 스토퍼(133)와;

상기 포장팩 수용하우징(132)의 하부에서 일단이 회전가능하게 고정되고 타측은 회동암(134a)에 회전가능하게 결합하는 실린더(134b)와, 회동암(134a)의 타측이 연결된 회동축(134c)으로 구성되어 실린더(134b)의 직선운동을 회전 왕복운동이 이루어지도록 하고, 상기 회동축(134c)에는 복수 개의 제1 진공흡착기(134d)가 장착되는 회동판넬(134e)이 장착되어 상기 포장팩 수용하우징(132)의 하단 출구에 입설된 4개의 포장팩(100)을 흡착하여 인출하는 흡착 인출부(134)와;

상기 흡착 인출부(134)에 의하여 인출된 포장팩(100)의 일단 모서리를 잡고 회전하여 각각 상기 이송장치(12)의 인접한 4개의 그립퍼(124)에 동시에 고정되도록 하는 픽업부(135)를 포함하여 구성된다.

본원에서 포장팩(100)은 포장팩 수용하우징(132)에 적층되어 하단은 수직 입설된 상태로 탄성고무 재질의 스토퍼(133)에 의하여 이탈이 방지되도록 하며 흡착 인출부(134)가 하나씩 흡착하여 인출하도록 하는 구조를 가진다.

이렇게 포장팩 수용하우징(132)에서 인출된 포장팩(100)은 다시 픽업부(135)에 의하여 그립퍼(124)로 이동하는 구조를 가진다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입구 개방부를 나타낸 평면도로서, 본원의 입구 개방부(14)는 상기 포장팩 공급부(13)에서 포장팩(100)이 공급되어 그립퍼(124)에 고정되면 가이드레일(121)을 따라 이동블록(123)이 이동한 후 이송된 4개의 포장팩(100)의 상단 양면에 각각 흡착되는 흡착패드(141)를 구비하는 두 개의 흡착블록(142)이 하나의 피니언(143)과 연동하는 제1 및 제2 렉(144, 145) 중 하나와 연결되어 피니언(143)의 회전에 따라 상호 접근하여 흡착패드(141)가 포장팩(100)을 흡착하도록 한 후 다시 반대방향으로 이동하여 포장팩(100)의 입구를 개방하는 구조를 가진다.

이러한 입구 개방부(14)는 최초 공급되는 포장팩(100)의 입구가 수분에 의하여 강하게 밀착되어 있거나 재단과정에서 밀착되어 있을 경우 흡착패드(141)에 의하여 양면을 강하게 흡착한 후 강제로 벌리도록 하여 다음 공정에서의 동작이 정상적으로 이루어지도록 한 것이다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포장팩 팽창부를 나타낸 측면도로서, 상기 포장팩 팽창부(15)는 상기 입구 개방부(14)를 거친 포장팩(100)이 이송되면 하강하여 개방된 4개의 포장팩(100)의 상단 입구를 막는 4개의 승하강블록(151)과, 상기 승하강블록(151)의 중앙을 관통하고 포장팩(100)의 내부에 압축공기를 공급하는 노즐봉(152)을 포함하여 구성되는 구조를 나타내었다.

상기 포장팩(100)은 내용물을 충진하면서 부풀어오르기도 하지만 기본적으로 사각 봉지의 형상을 가지고 있어 내용물을 충진하기 전에 포장팩(100)을 미리 충분히 부풀어오른 상태가 되도록 한 후 내용물을 충진하게 되면 보다 많은 내용물의 충진이 가능하며 내용물 충진 도중에 넘치거나 내측 상부까지 내용물이 묻어 이루 실링 배출부(17)에서 실링 작업에 지장을 주는 것을 방지하도록 하는 것이다.

1 : 순환식 자동포장기
11 : 테이블
12 : 이송장치
121 : 가이드레일 122 : 수직프레임
123 : 이동블록 124 : 그립퍼
124a : 제1 홀딩부 124b : 중앙홀더
124c : 제2 홀딩부 124d : 사이드홀더
125 : 벨트풀리 126 : 타이밍벨트
13 : 포장팩 공급부
131 : 베이스부 132 : 포장팩 수용하우징
133 : 스토퍼 134 : 흡착 인출부
134a : 회동암 134b : 실린더
134c : 회동축 134d : 제1 진공흡착기
134e : 회동판넬 135 : 픽업부
14 : 입구 개방부
141 : 흡착패드 142 : 흡착블록
143 : 피니언 144 : 제1 렉
145 : 제2 렉
15 : 포장팩 팽창부
151 : 승하강블록 152 : 노즐봉
16 : 내용물 충진부
17 : 실링 배출부
171 : 핫실링부 172 : 쿨실링부
18 : 체크센서부

Claims

상면이 전후방향으로 길게 연장된 평판형으로 지면과 이격되어 형성되는 테이블(11)과;
상호 이격되어 평행하게 전후 방향으로 연장되며 양측 끝단은 반원형으로 연결되는 가이드레일(121)과, 하단은 상기 테이블(11)에 고정되고 상단은 상기 가이드레일(121)에 고정되도록 수직 입설되는 복수 개의 수직프레임(122)과, 상기 가이드레일(121)을 따라 이동하는 하면 한 쌍씩 인접하여 이동하도록 하는 복수 개의 이동블록(123)과, 상기 이동블록(123)의 일면 중앙에서 돌출되어 연장되고 끝단 양측으로 포장팩(100)의 모서리를 잡을 수 있도록 한 쌍의 제1 홀딩부(124a)를 구비하는 중앙홀더(124b)와 상기 이동블록(123)에서 각각 상기 중앙홀더(124b)와 양측으로 이격되어 연장되며 상기 제1 홀딩부(124a)의 방향으로 포장팩(100)의 모서리를 잡을 수 있도록 하는 제2 홀딩부(124c)를 구비하는 한 쌍의 사이드홀더(124d)를 구비하여 두 개의 포장팩(100)의 양측 모서리를 맞물어 고정하는 그립퍼(124)를 포함하여 구성되는 이송장치(12)와;
상기 테이블(11)의 상면 상기 이송장치(12)의 이동블록(123)이 가이드레일(121)의 반원형 구간을 통과한 직후 구간의 일측에 장착고정되는 베이스부(131)와, 상기 베이스부(131)의 상부에 포장팩(100)을 4개의 열을 가지도록 병렬로 수납한 후 수직 적층된 상태에서 하단에서는 1/4의 원호형상의 경로로 포장팩(100)이 입설된 상태로 배출되도록 하는 포장팩 수용하우징(132)과, 상기 포장팩 수용하우징(132)의 하단 출구에 내측 테두리에 장착되어 포장팩(100)의 이탈을 방지하는 복수 개의 스토퍼(133)와, 상기 포장팩 수용하우징(132)의 하부에서 일단이 회전가능하게 고정되고 타측은 회동암(134a)에 회전가능하게 결합하는 실린더(134b)와 상기 회동암(134a)의 타측이 연결된 회동축(134c)으로 구성되어 실린더(134b)의 직선운동을 회전 왕복운동이 이루어지도록 하고 상기 회동축(134c)에는 복수 개의 제1 진공흡착기(134d)가 장착되는 회동판넬(134e)이 장착되어 상기 포장팩 수용하우징(132)의 하단 출구에 입설된 4개의 포장팩(100)을 흡착하여 인출하는 흡착 인출부(134)와, 상기 흡착 인출부(134)에 의하여 인출된 포장팩(100)의 일단 모서리를 잡고 회전하여 각각 상기 이송장치(12)의 인접한 4개의 그립퍼(124)에 동시에 고정되도록 하는 픽업부(135)를 포함하여 구성되는 포장팩 공급부(13)와;
상기 포장팩 공급부(13)에서 포장팩(100)이 공급되어 그립퍼(124)에 고정되면 가이드레일(121)을 따라 이동블록(123)이 이동한 후 이송된 4개의 포장팩(100)의 상단 양면에 각각 흡착되는 흡착패드(141)를 구비하는 두 개의 흡착블록(142)이 하나의 피니언(143)과 연동하는 제1 및 제2 렉(144, 145) 중 하나와 연결되어 피니언(143)의 회전에 따라 상호 접근하여 흡착패드(141)가 포장팩(100)을 흡착하도록 한 후 다시 반대방향으로 이동하여 포장팩(100)의 입구를 개방하는 입구 개방부(14)와;
상기 입구 개방부(14)를 거친 포장팩(100)이 이송되면 하강하여 개방된 4개의 포장팩(100)의 상단 입구를 막는 4개의 승하강블록(151)과, 상기 승하강블록(151)의 중앙을 관통하고 포장팩(100)의 내부에 압축공기를 공급하는 노즐봉(152)을 포함하여 구성되는 포장팩 팽창부(15)와;
상기 테이블(11)의 상면 상기 이송장치(12)의 이동블록(123)이 가이드레일(121)의 반원형 구간을 통과한 직후 구간으로 포장팩 공급부(13)와 대각선을 이루는 위치에서 상기 포장팩 팽창부(15)를 거친 포장팩(100)이 이송되면 하강하여 각각 4개의 포장팩(100)의 내부에 내용물을 주입하는 내용물 충진부(16)와;
내용물이 충진된 포장팩(100)이 이송되어 오면 포장팩(100)의 상단 양면을 열을 가하면서 가압하여 붙이는 핫실링부(171)와, 상기 핫실링부(171)를 거친 포장팩(100)의 상단 양면을 다시 가압하며 냉각하는 쿨실링부(172)와, 포장팩(100)의 외면에 RFID 태그를 부착하는 RFID 태그 부착부를 구비하고, 작업이 완료되면 포장팩(100)을 고정하는 그립퍼(124)의 가압이 해제하여 포장팩(100)이 낙하한 후 배출되도록 하는 실링 배출부(17)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기.
제 1항에 있어서, 상기 이송장치(12)는 상기 가이드레일(121)의 양측 반원형으로 형성된 원호의 중심으로 수직으로 연장되는 축의 상단에 각각 장착되는 벨트풀리(125)와, 양측의 상기 벨트풀리(125)를 연결하는 타이밍벨트(126)를 구비하여;
상기 이동블록(123)의 일단이 상기 타이밍벨트(126)에 고정되어 이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기.
제 1항에 있어서, 상기 포장팩 공급부(13)에서 포장팩(100)을 공급받은 한 쌍의 이동블록(123)은 입구 개방부(14)에 진입하기 전에 그립퍼(124)에 의하여 고정된 4개의 포장팩(100)이 각각 위치하는지 확인하는 체크센서부(18)를 통과하도록 구성됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 순환식 자동포장기.