KR101769012B1 - 포장용기 분류투입장치가 포함된 자동 미드팩 포장시스템 - Google Patents

포장용기 분류투입장치가 포함된 자동 미드팩 포장시스템 Download PDF

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Abstract

낱개 포장용기를 자동으로 3개입, 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 포장팩(미드팩)으로 소 포장할 수 있는 자동 미드팩 포장시스템이 개시된다. 이를 위하여 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 일 열로 공급하는 입구 컨베이어와, 일 열로 공급된 낱개 포장용기를 복수 열로 분류하여 투입하는 포장용기 분류투입장치와, 복수 열로 투입된 낱개 포장용기를 적층시키고 적층된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하는 소 포장기와, 상기 소 포장기를 통해 일 열로 배출된 미드팩을 복수 열로 분류하여 투입하는 미드팩 분류투입장치와, 상기 미드팩 분류투입장치를 통과한 미드팩을 복수 열로 정렬시키는 정렬 테이블, 및 상기 정렬 테이블에 정렬된 미드팩을 박스공급라인에 의해 공급되는 박스 내에 담는 픽업장치를 포함하는 자동 미드팩 포장시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 낱개 포장용기 2개 또는 3개를 적층시킨 후 낱개 포장용기를 3개입, 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하고, 복수개의 미드팩을 박스에 넣어 박스 포장까지 자동으로 처리할 수 있다.

Description

포장용기 분류투입장치가 포함된 자동 미드팩 포장시스템{AUTOMATIC PACKAGING SYSTEM HAVING CLASSIFYING INPUTTING APPARATUS OF PACKING RECEPTACLE}
본 발명은 낱개 포장용기를 소 포장할 수 있는 자동 미드팩 포장시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낱개 포장용기를 자동으로 3개입, 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 포장팩(미드팩)으로 소 포장할 수 있는 자동 미드팩 포장시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 포장은 생활에 필요한 식품이나 물건을 조달하고, 이것을 보호, 저장, 이동, 분배나 교환하기 위해 사용되고 있다. 현재 사용되고 있는 식품 포장용기는 캔, 병, PET, 종이, 및 플라스틱류 등이며, 그 중에서 간편성, 안전성, 강도, 보존성, 밀폐성 등이 우수한 캔과 플라스틱류를 많이 사용하고 있다.
포장공정은 가공된 식품을 포장용기에 수납하는 낱개 포장공정과, 가공된 식품이 포장된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 포장팩(미드팩)에 포장하는 세트(set) 포장공정으로 이루어진다. 이하에서는 세트 포장공정에 대해 설명한다.
이러한 세트 포장공정은 이송장치, 이송로봇 및 필로우(pillow) 포장기를 이용하여 수행된다. 포장공정을 통해 포장된 낱개 포장용기는 이송장치와 이송로봇을 통해 필로우(pillow) 포장기에 공급된다. 상기 필로우 포장기는 이송로봇을 통해 공급되는 다수(예컨대, 3개~5개)의 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 포장팩에 포장하여 공급한다.
또한, 이송장치는 낱개 포장용기를 이송로봇의 그립지점(grip point)으로 이송하기 위하여 낱개 포장용기를 진입되는 순서대로 2~5열로 분류된 컨베이어로 투입하고 각 컨베이어를 통해 낱개 포장용기가 상하 방향으로 배치되도록 2~5열로 형성된 이송로봇의 그립지점으로 이송하는 이송부와, 상기 이송부를 통해 이송되는 낱개 포장용기가 이송로봇의 그립지점에 도달했는지를 감지하여 이송로봇의 동작을 제어하는 감지신호를 발생하는 감지부로 구성되어 있다.
구체적으로, 상기 이송장치는 낱개 포장용기가 1열로 이송시키는 제1 컨베이어와, 제1 컨베이어의 후방에 설치되고 2-5열의 이동경로를 갖도록 형성되어 제1 컨베이어로부터 배출된 낱개 포장용기를 2-5열의 이동경로를 통해 이동시키는 제2 컨베이어와, 상기 제1 컨베이어와 제2 컨베이어 사이에 설치되고 후단이 회동하여 제1 컨베이어를 통해 배출된 낱개 포장용기를 제2 컨베이어의 각 열로 일정수량 씩 투입하는 포장용기 분류투입장치, 및 상기 포장용기 분류투입장치의 후단에 설치되어 포장용기 분류투입장치가 회동하는 동안 낱개 포장용기가 배출되지 않도록 잡아주는 걸림장치를 포함한다.
이러한 이송장치는 포장용기 분류투입장치가 제2 컨베이어의 각 열을 향하여 회동하는 경우에 낱개 포장용기가 배출되지 못하므로, 단위 시간 당 수송할 수 있는 낱개 포장용기의 수량에 한계가 있다.
또한, 이송장치에 걸림장치를 미 설치하면 단위 시간 당 수송할 수 있는 낱개 포장용기의 수량이 증가되는 장점은 있으나, 포장용기 분류투입장치의 회동 과정 중에도 포장용기 분류투입장치를 통해 낱개 포장용기가 배출되기 때문에 제2 컨베이어의 각 열을 구분하기 위해 설치된 측판에 낱개 포장용기가 충돌하여 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
더욱이, 기존의 포장용기 분류투입장치는 제1 컨베이어와 제2 컨베이어 사이의 모든 이동경로를 가이드하지 않기 때문에 낱개 포장용기의 전진하는 힘과 낱개 포장용기를 좌우 방향으로 이동시키는 힘이 만나서 낱개 포장용기가 제2 컨베이어를 벗어나는 문제가 발생될 수도 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0107519호(2016.09.19 공개) 대한민국 등록특허 제10-1046724호(2011.07.05 공고) 대한민국 등록특허 제10-0215714호(1999.08.16 공고)
따라서, 본 발명의 목적은 낱개 포장용기를 3개입, 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 포장팩(미드팩)으로 소포장할 수 있고, 낱개 포장용기를 멈춰짐 없이 연속적으로 이송시키며, 이송과정 중에 이동 경로를 정확히 가이드 하여 외부 충격에 의해 낱개 포장용기가 훼손되는 것을 차단하고 낱개 포장용기가 이동 경로를 이탈하는 것을 방지하는 자동 미드팩 포장시스템을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 일 열로 공급하는 입구 컨베이어와, 일 열로 공급된 낱개 포장용기를 복수 열로 분류하여 투입하는 포장용기 분류투입장치와, 복수 열로 투입된 낱개 포장용기를 적층시키고 적층된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하는 소 포장기와, 상기 소 포장기를 통해 일 열로 배출된 미드팩을 복수 열로 분류하여 투입하는 미드팩 분류투입장치와, 상기 미드팩 분류투입장치를 통과한 미드팩을 복수 열로 정렬시키는 정렬 테이블, 및 상기 정렬 테이블에 정렬된 미드팩을 박스공급라인에 의해 공급되는 박스 내에 담는 픽업장치를 포함하는 자동 미드팩 포장시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 낱개 포장용기 2개 또는 3개를 적층시킨 후 낱개 포장용기를 3개입, 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하고, 복수개의 미드팩을 박스에 넣어 박스 포장까지 자동으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 포장용기 분류투입장치가 소 포장기에 구비된 각 열을 향하여 회동하는 경우에도 낱개 포장용기가 연속적으로 배출될 수 있으므로, 단위 시간 당 수송할 수 있는 낱개 포장용기의 수량이 증가한다.
아울러, 본 발명은 포장용기 분류투입장치가 소 포장기에 구비된 각 열을 향하여 회동하는 과정 중에 가이드 경로를 연장할 수 있으므로, 낱개 포장용기가 소 포장기의 각 열을 구분하는 측판에 충돌되거나 이동경로를 이탈하지 않고 각 열의 투입구로 안정적으로 투입된다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입구 컨베이어를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치의 일부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 프레임 및 연장 가이드바를 설명하기 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치의 전기적 연결관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미드팩 분류투입장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 픽업장치를 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 포장용기 분류투입장치가 포함된 자동 미드팩 포장시스템(이하, '자동 미드팩 포장시스템'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 낱개 포장용기 2개 또는 3개를 적층시킨 후 낱개 포장용기를 3개입, 6개입, 9개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하고, 복수개의 미드팩을 박스에 넣어 박스 포장까지 자동으로 처리하는 시스템이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 일 열로 공급하는 입구 컨베이어(100)와, 일 열로 공급된 낱개 포장용기를 복수 열로 분류하여 투입하는 포장용기 분류투입장치(200)와, 복수 열로 공급된 낱개 포장용기를 적층시키고 적층된 낱개 포장용기를 미드팩으로 소포장하는 소 포장기(300)와, 상기 미드팩을 복수 열로 공급하는 미드팩 분류투입장치(400)와, 미드팩을 복수 열로 정렬시키는 정렬 테이블(500), 및 정렬된 미드팩을 박스 내로 옮겨 담는 픽업장치(600)를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입구 컨베이어를 설명하기 위한 평면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 입구 컨베이어(100)를 포함한다.
상기 입구 컨베이어(100)는 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 일 열로 공급하는 것으로, 입구 컨베이어(100)의 상부에는 복수 열로 수송된 낱개 포장용기의 이동경로가 단일화되도록 각 열마다 낱개 포장용기의 이동을 통제하는 오목바퀴 휠(130,140)이 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 입구 컨베이어(100)는 외부로부터 복수 열로 수송된 낱개 포장용기가 각 열별로 진입하도록 복수 열의 진입경로(110,120)가 구비되고, 상기 복수 열의 진입경로(110,120)의 후방에는 복수 열의 진입경로(110,120)가 단일화되는 단일 열의 배출경로(150)가 구비되며, 복수 열의 진입경로(110,120)와 단일 열의 배출경로(150) 사이에는 낱개 포장용기의 이동경로가 점차 좁아지도록 가이드 하는 가이드경로(160)가 구비된다. 이때, 오목바퀴 휠(130,140)은 가이드 경로에 인접한 복수 열의 진입경로 말단에 설치되는 것이 바람직하다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 입구 컨베이어(100)는 2열로 수송된 낱개 포장용기가 차례차례 일 열로 공급되도록 입구 컨베이어(100) 말단의 양 측면에 각각 제1 오목바퀴 휠(130)과 제2 오목바퀴 휠(140)이 설치된다. 이러한 오목바퀴 휠은 그 외주면 둘레로 낱개 포장용기가 삽입되도록 요홈이 형성되고, 오목바퀴 휠의 상하 방향으로 구비되는 구동모터의 축에 결합되어 회전되면서 낱개 포장용기를 전방으로 이동시키도록 구성되어 있다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 입구 컨베이어(100)의 제1 열(110)을 통해 수송된 낱개 포장용기는 제1 오목바퀴 휠(130)에 의해 이동이 제한되고, 입구 컨베이어(100)의 제2 열(120)을 통해 수송된 낱개 포장용기는 제2 오목바퀴 휠(140)에 의해 이동이 제한된다. 다시 말해, 제1 오목바퀴 휠(130)이 낱개 포장용기를 통과시키는 경우에는 제2 오목바퀴 휠(140)이 낱개 포장용기를 정지시키고, 제2 오목바퀴 휠(140)이 낱개 포장용기를 통과시키는 경우에는 제1 오목바퀴 휠(130)이 낱개 포장용기를 정지시킨다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치를 설명하기 위한 측면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치의 일부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 포장용기 분류투입장치(200)를 포함한다.
상기 포장용기 분류투입장치(200)는 도 3 내지 도 5와 같이 낱개 포장용기를 이동시키는 수송 컨베이어(210)와, 상기 수송 컨베이어(210)의 측면 및 상면에 설치된 고정 프레임(220)과, 상기 수송 컨베이어(210)의 상부에서 낱개 포장용기의 이동방향을 가이드 하는 가이드 프레임(230)과, 상기 가이드 프레임(230)의 후단을 회전시키는 수직 회동 프레임(240)과, 상기 가이드 프레임(230)을 회동시키는 동력을 제공하는 제1 구동부(250)와, 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제2 구동부(260)와, 상기 제2 구동부(260)의 동작에 따라 가이드 프레임(230)보다 긴 가이드 경로를 제공하는 연장 가이드바(270), 및 상기 가이드 프레임(230)의 회동 시에 연장 가이드바(270)가 가이드 프레임(230)의 전방으로 돌출되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 수송 컨베이어(210)는 선단으로 진입한 낱개 포장용기를 후단으로 이송시키는 구성으로, 무한궤도를 갖는 직선형 벨트를 포함한다. 이를 위해, 수송 컨베이어(210)는 그 선단이 입구 컨베이어(100)의 후방에 연결되고, 그 후단이 소 포장기(300)의 전방에 연결된다. 이때, 수송 컨베이어는 입구 컨베이어(100) 및 소 포장기(300)에 직접 접촉되도록 연결될 수도 있으며, 별도의 컨베이어를 통해 연결될 수도 있다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 고정 프레임(220)은 수송 컨베이어(210)의 측면 및 상면에 설치되는 것으로, 가이드 프레임(230), 수직 회동 프레임(240), 제1 구동부(250), 제2 구동부(260), 연장 가이드바(270)의 설치공간을 제공한다.
보다 구체적으로, 고정 프레임(220)은 수송 컨베이어(210)의 좌우 양 측면에 설치되는 제1,2 측면 고정 프레임(221)과, 수송 컨베이어(210)의 좌우 양 측면에 설치되고 상기 제1,2 측면 고정 프레임(221)과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 제3,4 측면 고정 프레임(223), 및 모서리 부분이 상기 제1 측면 고정 프레임 내지 제4 측면 고정 프레임(221.223)에 지지되도록 제1 측면 고정 프레임 내지 제4 측면 고정 프레임(221.223)의 상부에 설치되는 상면 고정 프레임(225)을 포함하여 구성된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 프레임 및 연장 가이드바를 설명하기 평면도이다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 가이드 프레임(230)은 수송 컨베이어(210)의 상부에 길이방향을 따라 설치되며, 낱개 포장용기의 이동방향을 가이드 하도록 낱개 포장용기의 너비에 대응되는 간격을 갖게 형성된 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 고정 가이드 프레임(232) 및 회동 가이드 프레임(234)으로 구성된다.
상기 고정 가이드 프레임(232)은 수송 컨베이어(210)의 선단에 고정되도록 설치되어 외부, 예컨대 제1 수송 컨베이어로부터 수송된 낱개 포장용기가 진입하는 통로를 제공해 준다. 이때, 고정 가이드 프레임(232)은 도 4에 도시된 바와 같이 그 선단이 외부, 예컨대 제1 수송 컨베이어로부터 수송된 낱개 포장용기가 원활히 진입할 수 있도록 낱개 포장용기의 너비보다 큰 너비를 갖도록 형성되며, 그 후단이 낱개 포장용기의 너비에 대응되는 간격을 갖도록 형성된다.
상기 회동 가이드 프레임(234)은 도 4와 같이 고정 가이드 프레임(232)의 후방에 설치되어 고정 가이드 프레임(232)을 통과한 낱개 포장용기의 이동방향을 가이드 하는 통로를 제공해 준다. 이때, 회동 가이드 프레임(34)은 수직회동 프레임에 결합되며, 수직 회동 프레임(240)의 회동에 따라 연동하여 낱개 포장용기의 배출방향을 조정한다. 또한, 회동 가이드 프레임(234)은 그 선단이 고정 가이드 프레임(232)에 접촉된 상태를 유지하도록 설치되며, 그 후단은 회동 가이드 프레임(234',234")의 회동에 따라 소 포장기(300)의 복수 열 중 어느 일 열을 향하도록 설치된다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 수직 회동 프레임(240)은 상기 가이드 프레임(230)에 연결되어 가이드 프레임(230)의 선단을 중심으로 가이드 프레임(230)의 후단을 회전시키는 것으로, 고정 프레임(220)의 내부에서 가이드 프레임(230)의 선단을 중심으로 회동 가능하도록 고정 프레임(220)에 설치된다.
보다 구체적으로, 수직 회동 프레임(240)은 회동 가이드 프레임(234',234")에 연결되어 회동 가이드 프레임(234',234")의 선단을 중심으로 회동 가이드 프레임(234',234")의 후단을 회전시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 수직 회동 가이드 프레임(234',234")의 하부에는 회동 가이드 프레임(234',234")이 설치된다. 필요에 따라, 수직 회동 프레임(240)의 선단은 수송 컨베이어(210)나 고정 프레임(230)에 연결된 회동축에 결합되어 상기 회동축을 중심으로 회전될 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 수직 회동 프레임(240)은 가이드 프레임(230)의 좌우 양 측면에 설치되는 제1,2 측면 회동 프레임(241,242)과, 상기 제1,2 측면 회동 프레임(241,242)과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 제3,4 측면 회동 프레임(243,244), 및 제1 측면 회동 프레임(241)과 제3 측면 회동 프레임(243)의 상단을 연결하는 제1 상면 회동 프레임(245)과, 제2 측면 회동 프레임(242)과 제4 측면 회동 프레임(244)의 상단을 연결하는 제2 상면 회동 프레임(246), 및 제1 상면 회동 프레임(245)과 제2 상면 회동 프레임(246)을 사이를 연결하는 제3 상면 회동 프레임(247)을 포함하여 구성된다.
이러한 수직 회동 프레임(240)은 회동 가이드 프레임(234',234")의 선단이 고정 가이드 프레임(232)에 접촉된 상태를 유지하면서 회동 가이드 프레임(234',234")의 말단이 회전되도록 회동한다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 제1 구동부(250)는 수직 회동 프레임(240)에 결합되어 수직 회동 프레임(240)을 통해 가이드 프레임(230)을 회동시키는 동력을 제공하는 구성으로, 고정 프레임(220)에 안착되도록 설치된다.
이러한 제1 구동부(250)는 수직 회동 프레임(240)에 결합되어 수직 회동 프레임(240)을 회전시키는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 구동모터 등 어떠한 구동기구를 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 제2 구동부(260)는 고정 프레임(220) 또는 수직 회동 프레임(240)에 설치되어 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 구성으로, 일단이 연장 가이드바(270)에 연결되어 연장 가이드바(270)를 전진 및 후진시키는 역할을 수행한다. 이러한 제2 구동부(260)는 연장 가이드바(270)에 결합되어 연장 가이드바(270)를 수송 컨베이어(210)의 길이방향으로 전진 및 후진시키는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 구동모터, 유압실린더 등 어떠한 구동기구를 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 연장 가이드바(270)는 가이드 프레임(230)의 후단에 배치되고 상기 제2 구동부(260)에 연결되는 것으로, 상기 제2 구동부(260)의 동작에 따라 가이드 프레임(230)보다 긴 가이드 경로를 제공하도록 왕복 직선운동을 한다.
보다 구체적으로, 연장 가이드바(270)는 회동 가이드 프레임(234',234")의 후단이 회전하는 경우에 제2 구동부(260)로부터 동력을 제공받아 가이드 프레임(230)의 길이 방향으로 전진하여 낱개 포장용기에 가이드 프레임(230)보다 긴 가이드 경로를 제공한다. 그리고 연장 가이드바(270)는 회동 가이드 프레임(234',234")의 후단이 정지된 경우에 제2 구동부(260)로부터 동력을 제공받아 가이드 프레임(230)의 길이 방향으로 후진하여 초기 위치로 복귀한다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 연장 가이드바(270)는 가이드 프레임(230)의 좌우 양 측면에 배치되는 제1,2 측면 연장 프레임과, 제2 측면 연장 프레임에 마주보는 제1 측면 연장 프레임(271)의 내측면에 설치되는 제1 연장 바(273)와, 제1 측면 연장 프레임(271)에 마주보는 제2 측면 연장 프레임의 내측면에 설치되는 제2 연장 바(274)와, 제1 측면 연장 프레임(271) 및 제2 측면 연장 프레임의 상부에 설치되는 상면 연장 프레임(275)을 포함한다.
필요에 따라, 연장 가이드바(270)는 상기 제1,2 측면 연장 프레임(271)과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 제3,4 측면 연장 프레임(276,277)이 구비될 수 있다. 이때, 상면 연장 프레임(275)은 제3,4 측면 연장 프레임(276,277)의 상부를 커버하도록 설치된다. 그리고 제1 연장 바(273)는 제4 측면 연장 프레임(277)에 마주보는 제3 측면 연장 프레임(276)의 내측면에 설치되며, 제2 연장 바(274)는 제3 측면 연장 프레임(276)에 마주보는 제4 측면 연장 프레임(277)의 내측면에 설치된다.
아울러, 상기 상면 연장 프레임(275)은 제2 구동부(260)의 말단에 연결되어 제2 구동부(260)에 의한 왕복 직선운동의 동력을 연장 가이드바(270)에 전달하는 역할을 수행한다.
한편, 이러한 연장 가이드바(270)는 회동 가이드 프레임(234',234")의 후단이 회전하는 경우에만 전진 및 후진하지 않고, 소 포장기(300)에 인접하도록 가이드 프레임(230)보다 긴 가이드 경로를 지속적으로 제공하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 이와 같이 연장 가이드바(270)가 소 포장기(300)에 인접하도록 긴 가이드 경로를 지속적으로 제공하면, 소 포장기(300)에 진입하기 직전의 낱개 포장용기가 연장 가이드바(270)의 회전에 의해 외력을 작용받아 소 포장기(300)의 측판에 충돌되어 손상되거나, 소 포장기(300)로부터 이탈되는 문제가 발생될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 이송장치용 포장용기 분류투입장치(200)의 전기적 연결관계를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 포장용기 분류투입장치(200)를 구성하는 제어부(280)는 제1 구동부(250)와 제2 구동부(260)에 연결되어 가이드 프레임(230)의 회동 시에 연장 가이드바(270)가 가이드 프레임(230)의 전방으로 돌출되도록 제어하는 구성으로, 지정된 시간 동안 제1 구동부(250)와 제2 구동부(260)가 동작하도록 설정되거나, 센서부(290)의 센싱정보에 따라 제1 구동부(250)와 제2 구동부(260)가 동작하도록 설정된다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 제어부(280)는 소 포장기(300)의 각 열마다 센서가 설치되면, 각 센서에 연결되어 센서부(290)로부터 감지된 신호를 제공받아 제1 구동부(250)와 제2 구동부(260)의 동작을 제어한다.
보다 구체적으로, 소 포장기(300)의 3열로 낱개 포장용기가 진입되도록 설정된 경우, 제어부(280)는 소 포장기(300)의 2열(320)의 입구에 설치된 제1 센서로부터 낱개 포장용기 5개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제1 구동부(250)를 제어하여 가이드 프레임(230)이 소 포장기(300)의 3열(330)을 향하도록 한다. 이때, 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 2열(320)의 입구에서 3열(330)의 입구를 향하도록 회동하는 사이에, 연장 가이드바(270)가 전진하도록 제2 구동부(260)를 제어한다. 그리고 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 3열(330)의 입구를 향하도록 회동이 완료되면 연장 가이드바(270)가 후진하여 초기 위치로 회동하도록 제2 구동부(260)를 제어한다.
이어서, 제어부(280)는 소 포장기(300)의 3열(330)의 입구에 설치된 제2 센서로부터 낱개 포장용기 10개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제1 구동부(250)를 제어하여 가이드 프레임(230)이 소 포장기(300)의 2열(320)을 향하도록 한다. 이때, 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 3열(330)의 입구에서 2열(320)의 입구를 향하도록 회동하는 사이에, 연장 가이드바(270)가 전진하도록 제2 구동부(260)를 제어한다. 그리고 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 2열(320)의 입구를 향하도록 회동이 완료되면 연장 가이드바(270)가 후진하여 초기 위치로 회동하도록 제2 구동부(260)를 제어한다.
그 다음, 제어부(280)는 소 포장기(300)의 2열(320)의 입구에 설치된 제1 센서로부터 낱개 포장용기 5개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제1 구동부(250)를 제어하여 가이드 프레임(230)이 소 포장기(300)의 1열(310)을 향하도록 한다. 이때, 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 2열(320)의 입구에서 1열(310)의 입구를 향하도록 회동하는 사이에, 연장 가이드바(270)가 전진하도록 제2 구동부(260)를 제어한다. 그리고 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 1열(310)의 입구를 향하도록 회동이 완료되면 연장 가이드바(270)가 후진하여 초기 위치로 회동하도록 제2 구동부(260)를 제어한다.
또한, 제어부(280)는 소 포장기(300)의 1열(310)의 입구에 설치된 제3 센서로부터 낱개 포장용기 10개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제1 구동부(250)를 제어하여 가이드 프레임(230)이 소 포장기(300)의 2열(320)을 향하도록 한다. 이때, 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 1열(310)의 입구에서 2열(320)의 입구를 향하도록 회동하는 사이에, 연장 가이드바(270)가 전진하도록 제2 구동부(260)를 제어한다. 그리고 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 1열(310)의 입구를 향하도록 회동이 완료되면 연장 가이드바(270)가 후진하여 초기 위치로 회동하도록 제2 구동부(260)를 제어한다.
이와 같이, 제어부(280)는 가이드 프레임(230)이 소 포장기(300)의 2열(320), 3열(330), 2열(320), 1열(310)을 반복하여 향하도록 가이드 프레임(230)의 움직임을 제어한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 소 포장기(300)를 포함한다.
상기 소 포장기(300)는 포장용기 분류투입장치(200)를 통해 복수 열로 투입된 낱개 포장용기를 적층시키고 적층된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하는 것으로, 포장용기 적층장치와 포장기를 포함한다.
상기 포장용기 적층장치는 포장용기 분류투입장치(200)를 통해 복수 열로 투입된 낱개 포장용기를 3개입이나 6개입 등의 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장할 수 있도록 낱개 포장용기를 2층으로 적층시키거나, 3층으로 적층시키는 역할을 수행한다.
예컨대, 포장용기 적층장치는 낱개 포장용기를 3층으로 적층시키도록 구성되면, 제1 열로 투입된 제1 낱개 포장용기를 제1 벨트 컨베이어를 통해 동일 높이로 이송시키고, 제2 열로 투입된 제2 낱개 포장용기를 후단이 제1 벨트 컨베이어와 사하 복층으로 설치된 제2 벨트 컨베이어를 통해 제1 낱개 포장용기보다 높은 높이로 이송시키며, 제3 열로 투입된 제3 낱개 포장용기를 후단이 제1 벨트 컨베이어 및 제2 벨트 컨베이어와 상하 복층으로 설치된 제3 벨트 컨베이어를 통해 제1,2 낱개 포장용기보다 높은 높이로 이송시킨다. 그리고 포장용기 적층장치는 상기 제1 벨트 컨베이어 내지 제3 벨트 컨베이어의 후단과 인접한 위치에 선단이 배치되는 제4 벨트 컨베이어에 제1 낱개 포장용기부터 제3 낱개 포장용기까지 순차적으로 투입시켜 제1 낱개 포장용기와 제2 낱개 포장용기 및 제3 낱개 포장용기를 순차적으로 적층시킨다. 마지막으로 포장용기 적층장치는 3개의 낱개 포장용기의 적층이 완료되면 적층된 낱개 포장용기들을 포장기로 이동시킨다.
이러한 포장용기 적층장치는 당업계에 공지된 구성이므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 포장기는 포장용기 적층장치를 통해 2층이나 3층으로 적층된 낱개 포장용기를 2묶음(4개 또는 6개)나 3묶음(6개 또는 9개) 또는 4묶음(8개 또는 12개)으로 묶어서 소포장용 박스를 적용해 소포장을 처리한다.
예컨대, 포장기는 적층된 낱개 포장용기의 단위세트의 전면 및 후면이 노출되도록 좌측면, 우측면, 밑면, 및 상면을 커버하는 소 포장지로 낱개 포장용기의 단위세트를 포장한 후 일 열로 배출한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 미드팩 분류투입장치(400)를 포함한다.
상기 미드팩 분류투입장치(400)는 상기 소 포장기(300)를 통해 일 열로 배출된 미드팩을 복수 열로 분류하여 투입하는 것으로, 도 8 및 도 9와 같이 미드팩(M)을 이동시키는 제2 수송 컨베이어(410)와, 상기 제2 수송 컨베이어(410)의 측면 및 상면에 설치된 제2 고정 프레임(420)과, 상기 제2 수송 컨베이어(410)의 상부에서 미드팩(M)의 이동방향을 가이드 하는 제2 가이드 프레임(430',430")과, 상기 제2 가이드 프레임(430)의 후단을 회전시키는 제2 수직 회동 프레임(440)과, 상기 제2 가이드 프레임(430)을 회동시키는 동력을 제공하는 제3 구동부(미도시)와, 상기 제2 수송 컨베이어(410)를 통과한 미드팩(M)을 감지하여 센싱정보를 생성하는 제2 센서부, 및 상기 제2 센서부의 센싱정보를 분석하여 제2 가이드 프레임(430)의 회동 방향을 제어하는 제2 제어부(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 제2 수송 컨베이어(410), 제2 고정 프레임(420), 제2 가이드 프레임(430), 제2 수직 회동 프레임(440), 제3 구동부는 전술한 포장용기 분류투입장치(200)의 수송 컨베이어(210), 고정 프레임(220), 가이드 프레임(230), 수직 회동 프레임(240), 제1 구동부(250)와 동일한 기능을 제공하는 구성이므로, 중복된 설명은 생략한다.
한편, 정렬 테이블(500)의 3열로 미드팩(M)이 진입되도록 설정된 경우, 제2 제어부는 정렬 테이블(500)의 2열의 입구에 설치된 센서(540)로부터 미드팩(M) 1개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제3 구동부를 제어하여 제2 가이드 프레임(430)이 정렬 테이블(500)의 3열을 향하도록 한다.
이어서, 제2 제어부는 정렬 테이블(500)의 3열의 입구에 설치된 센서(540)로부터 미드팩(M) 2개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제3 구동부를 제어하여 제2 가이드 프레임(430)이 정렬 테이블(500)의 2열을 향하도록 한다.
그 다음, 제2 제어부는 정렬 테이블(500)의 2열의 입구에 설치된 센서(540)로부터 미드팩(M) 1개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제3 구동부를 제어하여 제2 가이드 프레임(430)이 정렬 테이블(500)의 1열을 향하도록 한다.
또한, 제2 제어부(280)는 정렬 테이블(500)의 1열의 입구에 설치된 센서(540)로부터 미드팩(M) 2개가 투입된 감지신호가 수신되면, 제3 구동부를 제어하여 제2 가이드 프레임(430)이 정렬 테이블(500)의 2열을 향하도록 한다.
이와 같이, 제2 제어부는 제2 가이드 프레임(430)이 정렬 테이블(500)의 2열, 3열, 2열, 1열을 반복하여 향하도록 제2 가이드 프레임(430)의 움직임을 제어한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 정렬 테이블(500)을 포함한다.
상기 정렬 테이블(500)은 상기 미드팩 분류투입장치(400)를 통과한 미드팩을 복수 열로 정렬시키는 구성이다.
이러한 정렬 테이블(500)은 복수개, 예컨대 6개 내지 12개의 미드팩을 하나의 박스로 포장하기 위해 미드팩 분류투입장치(400)를 통해 투입된 미드팩을 소정 위치에서 정렬되도록 정지시키며, 목적한 숫자의 미드팩이 모아지면, 그 동안 정렬시켜 놓은 복수개의 미드팩을 픽업장치(600)를 향해 배출한다.
보다 구체적으로, 정렬 테이블(500)은 미드팩을 이동시키는 제3 수송 컨베이어(510)와, 상기 제3 수송 컨베이어(510)의 상부에서 미드팩의 이동경로를 복수 열로 제공하는 제3 가이드 프레임(520)과, 상기 제3 수송 컨베이어(510) 선단의 측면 및 상면에 설치된 제3 고정 프레임(530)과, 상기 제3 고정 프레임(530)에 설치되어 제3 가이드 프레임(520)의 각 열로 투입된 미드팩을 감지하여 센싱정보를 생성하는 센서(540), 및 상기 센서로부터 수집된 센싱정보를 분석하여 미드팩(M)의 정렬과 배출을 제어하는 제3 제어부를 포함한다.
예컨대, 정렬 테이블(500)은 제3 가이드 프레임(520)을 통해 3열을 갖도록 형성되며, 제1 열 내지 제3 열에 각각 2개의 미드팩이 모아지도록 미드팩 분류투입장치(400)로부터 투입된 미드팩을 정렬시키며, 제1 내지 제3 열에 각각 2개의 미드팩이 정렬되면 모든 미드팩을 픽업장치(600)로 배출한다.
이때, 정렬 테이블(500)로 투입된 미드팩의 정렬과 배출은 제3 제어부가 제어할 수 있다. 이를 위해, 상기 제3 제어부는 정렬 테이블(500)의 입구에 설치된 센서(540)의 센싱정보를 수집하여 미드팩의 정렬과 배출을 조절한다. 필요에 따라, 제3 제어부와 미드팩 분류투입장치(400)의 제2 제어부는 단일의 제어부를 사용할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 픽업장치(600)를 설명하기 위한 개략도이다. 도 1 및 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 미드팩 포장시스템은 픽업장치(600)를 포함한다.
상기 픽업장치(600)는 상기 정렬 테이블(500)에 정렬된 미드팩을 박스공급라인에 의해 공급되는 박스 내에 담는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 픽업장치를 사용하여도 무방하다.
예를 들면, 상기 픽업장치(600)는 공압실린더에 의해 구동되어 상하로 이동 가능한 승강바디(610)와 상기 승강바디(610)의 하단부에 구비되어 미드팩을 진공 흡착하는 흡착헤드(620)로 이루어지며, 상기 흡착헤드(620)는 박스의 규격에 따른 충전수량에 대응되도록 구비되어 1회 승강(단공정)에 의해 박스의 포장을 완료하도록 구비되어 있다.
구체적으로, 픽업장치(600)는 6개의 흡착헤드(620)가 구비되어 6개의 미드팩을 한번에 흡착한 후 박스 내부로 이동시킴으로써 6개의 미드팩을 단일의 박스로 포장하는 기능을 제공한다.
이러한 픽업장치(600)의 작동은 조작패널에 구비되는 컨트롤러에 의해 전기적 및 기계적으로 연동되도록 제어 가능하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 입구 컨베이어 200 : 포장용기 분류투입장치
210 : 수송 컨베이어 220 : 고정 프레임
230 : 가이드 프레임 240 : 수직 회동 프레임
250 : 제1 구동부 260 : 제2 구동부
270 : 연장 가이드바 280 : 제어부
290 : 센서부 300 : 소 포장기
400 : 미드팩 분류투입장치 500 : 정렬 테이블
600 : 픽업장치

Claims (7)

  1. 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 일 열로 공급하는 입구 컨베이어와, 일 열로 공급된 낱개 포장용기를 복수 열로 분류하여 투입하는 포장용기 분류투입장치와, 복수 열로 투입된 낱개 포장용기를 적층시키고 적층된 낱개 포장용기를 단위세트로 묶어 하나의 미드팩으로 소포장하는 소 포장기와, 상기 소 포장기를 통해 일 열로 배출된 미드팩을 복수 열로 분류하여 투입하는 미드팩 분류투입장치와, 상기 미드팩 분류투입장치를 통과한 미드팩을 복수 열로 정렬시키는 정렬 테이블, 및 상기 정렬 테이블에 정렬된 미드팩을 박스공급라인에 의해 공급되는 박스 내에 담는 픽업장치를 포함하며,
    상기 포장용기 분류투입장치는
    상기 입구 컨베이어를 통해 선단으로 진입한 낱개 포장용기를 후단으로 이동시키는 수송 컨베이어;
    상기 수송 컨베이어의 측면 및 상면에 설치된 고정 프레임;
    상기 수송 컨베이어의 상부에 길이방향을 따라 설치되며, 상기 낱개 포장용기의 이동방향을 가이드 하도록 낱개 포장용기의 너비에 대응되는 간격을 갖게 형성된 가이드 프레임;
    상기 고정 프레임에 설치되고 상기 가이드 프레임에 연결되어 상기 가이드 프레임의 선단을 중심으로 가이드 프레임의 후단을 회전시키는 수직 회동 프레임;
    상기 수직 회동 프레임에 결합되어 수직 회동 프레임을 통해 가이드 프레임을 회동시키는 동력을 제공하는 제1 구동부;
    상기 고정 프레임 또는 수직 회동 프레임에 설치되어 왕복 직선운동의 동력을 제공하는 제2 구동부;
    상기 가이드 프레임의 후단에 배치되고 상기 제2 구동부에 연결되며, 가이드 프레임이 회동하는 사이에 상기 제2 구동부의 동작에 따라 가이드 프레임의 길이 방향으로 전진하여 가이드 프레임보다 긴 가이드 경로를 제공하고, 가이드 프레임의 회동이 완료되면 후진하여 초기 위치로 복귀하도록 왕복 직선운동을 하는 연장 가이드바; 및
    상기 제1 구동부와 제2 구동부에 연결되어 가이드 프레임의 회동 시에 연장 가이드바가 가이드 프레임의 전방으로 돌출되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 수직 회동 프레임은
    상기 가이드 프레임의 좌우 양 측면에 설치되는 제1,2 측면 회동 프레임과, 상기 제1,2 측면 회동 프레임과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 제3,4 측면 회동 프레임, 및 제1 측면 회동 프레임과 제3 측면 회동 프레임의 상단을 연결하는 제1 상면 회동 프레임과, 제2 측면 회동 프레임과 제4 측면 회동 프레임의 상단을 연결하는 제2 상면 회동 프레임, 및 제1 상면 회동 프레임과 제2 상면 회동 프레임을 사이를 연결하는 제3 상면 회동 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 고정 프레임은
    상기 수송 컨베이어의 좌우 양 측면에 설치되는 제1,2 측면 고정 프레임과, 수송 컨베이어의 좌우 양 측면에 설치되고 상기 제1,2 측면 고정 프레임과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 제3,4 측면 고정 프레임, 및 모서리 부분이 상기 제1 측면 고정 프레임 내지 제4 측면 고정 프레임에 지지되도록 제1 측면 프레임 내지 제4 측면 프레임의 상부에 설치되는 상면 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 가이드 프레임은
    상기 수송 컨베이어의 선단에 고정되도록 설치되어 외부로부터 수송된 낱개 포장용기가 진입하는 통로를 제공해 주는 고정 가이드 프레임, 및 상기 고정 가이드 프레임의 후방에 설치되고 상기 수직 회동 프레임에 결합되며 상기 수직 회동 프레임의 회동에 따라 연동하여 낱개 포장용기의 배출방향을 조정하는 회동 가이드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 고정 가이드 프레임은
    그 선단이 외부로부터 수송된 낱개 포장용기가 원활히 진입할 수 있도록 낱개 포장용기의 너비보다 큰 너비를 갖도록 형성되며, 그 후단이 낱개 포장용기의 너비에 대응되는 간격을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 연장 가이드바는
    상기 가이드 프레임의 좌우 양 측면에 배치되는 제1,2 측면 연장 프레임과, 제2 측면 연장 프레임에 마주보는 제1 측면 연장 프레임의 내측면에 설치되는 제1 연장 바와, 제1 측면 연장 프레임에 마주보는 제2 측면 연장 프레임의 내측면에 설치되는 제2 연장 바, 및 제1 측면 연장 프레임 및 제2 측면 연장 프레임의 상부에 설치되는 상면 연장 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 미드팩 포장시스템.
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