KR101833458B1

KR101833458B1 - 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치

Info

Publication number: KR101833458B1
Application number: KR1020160052339A
Authority: KR
Inventors: 주양운
Original assignee: 주식회사 하이팩메카닉스
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2018-02-28
Also published as: KR20170123107A

Abstract

본 발명은, 다양한 물품의 위치와 형상에 적응하여 래핑이 가능한 래핑장치에 대한 것으로서, 하나 이상의 전륜휠 및 후륜휠을 구비하며 포장대상물의 외주측에서 이동되는 본체부(1100), 상기 본체부의 전방측에 결합되고 포장대상물에 접촉되는 추종부(1120), 상기 본체부의 후방측에 힌지부를 통하여 전후 틸팅 가능하도록 연결되는 직립가이드(1230) 및 상기 직립가이드에 승하강 가능하도록 연결되며 필름이 권취된 스풀부가 배치되어 포장대상물의 외면에 필름을 감싸도록 하는 래핑부(1200)를 포함하는 래핑장치를 제공한다.

Description

틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치{ROBOT WRAPPING APPARATUS HAVING TILTING STRUCTURE}

본 발명은 물품의 포장장치와 관련된 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 물품의 위치와 형상에 적응하여 래핑이 가능한 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장된 물품 상자나 물품 자체에 먼지나 습기의 유입을 차단하고 외부의 오염원으로부터 보호하기 위하여 얇은 폴리에틸렌 필름과 같은 포장필름을 감싸는 것을 래핑(Wrapping)이라고 일컫는다.

래핑기는 이렇게 물품에 포장필름을 감싸는 작업을 수행하는 장치로서 사용 목적이나 장소에 따라 다양한 형태로 구성된다.

한국등록특허공보 제10-0207305호는 이러한 래핑기의 예로서, 신축성 필림을 이용한 적재화물 포장기계 및 방법을 제시하고 있으며 도 1은 이에 대한 사시도를 나타낸다.

이를 살펴보면, 스풀(14)이 필름(11)을 연속적으로 공급하는 상태에서 회전 암 타입의 기계를 통하여 다발(F) 주위로 암(B)이 축(A)를 중심으로 회전하면서 필름을 다발의 외면에 감싸는 형태로 작동된다.

이러한 스풀(14)은 직립부(m)를 따라 상하 왕복운동을 하면서 포장 대상인 다발(F)의 감싸지는 높이를 조절하게 된다.

이때, 다발은 소정의 팔레트 위에 고정되어 있으며 암 타입의 기계가 그 주위로 래핑을 수행하며, 래핑이 완료된 경우 포장 대상을 이동하고 다른 포장 대상이 포장되는 위치, 정확하게는 축(A)를 중심하는 위치로 배치된 상태에서 다음 래핑 공정을 수행하게 된다.

그런데, 이러한 경우 직립 암 타입의 기계가 고정 설치되어 있기 때문에 포장되는 위치에 있어서의 한계가 있으며 다른 위치로의 포장이 필요한 경우는 사실상 가동이 불가능한 문제가 있다.

또한, 암(B)의 길이가 포장 대상의 래핑의 범위를 결정짓는 요소가 되는바 보다 큰 물체를 래핑하고자 하는 경우에는 더 큰 암이 필요하기 때문에 사실상 이러한 고정형의 암 래핑기는 소정의 이송컨베이어상에서 특정된 규격의 물품이나 물품 상자를 포장하는 용도에 한정되어 사용되어야 한다.

이를 해결하기 위하여 최근에는 바퀴를 구비하여 이동형의 래핑기를 개발하려는 시도가 있으나 암을 생략한 상태에서 구동이 이루어져야 하기 때문에 물품의 다양한 위치와 크기 및 형상에 대응하여 효과적으로 이를 수행하는 방식의 도출에 어려움을 겪는 실정이다.

또한, 물품의 높이에 대응하기 위하여 직립축이 어느 정도 높이를 보장하여야 하고, 랩 스풀과 구동계를 고정지지하여야 하기 때문에 중량이 커서 이동성에도 제약이 클 수밖에 없다. 특히, 직립축의 높이로 인하여 건물의 입구, 통로나 엘리베이터의 도어와 같은 제한된 높이를 가지는 이동경로에서 이동성이 극히 제한되어 이동형의 목적 달성에도 어려움을 갖는다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 래핑기의 이동성의 한계를 극복하여 래핑의 성능을 보장하면서도 이동성이 향상될 수 있는 구조를 가지는 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 능동적으로 물품의 형태에 대응하여 효과적인 래핑의 수행이 가능한 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하나 이상의 전륜휠 및 후륜휠을 구비하며 포장대상물의 외주측에서 이동되는 본체부(1100), 상기 본체부의 전방측에 결합되고 포장대상물에 접촉되는 추종부(1120), 상기 본체부의 후방측에 힌지부를 통하여 전후 틸팅 가능하도록 연결되는 직립가이드(1230) 및 상기 직립가이드에 승하강 가능하도록 연결되며 필름이 권취된 스풀부가 배치되어 포장대상물의 외면에 필름을 감싸도록 하는 래핑부(1200)를 포함하는 래핑장치를 제공한다. 따라서, 다양한 작업환경에서의 래핑수행이 가능하고 이동성이 비약적으로 향상된다.

상기 직립가이드에 전방에서 힌지부보다 하측에 결합되어 래핑부의 직립가이드에 대한 승하강 구동력을 제공하는 승강구동부(1250)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 직립가이드의 하단측에 결합되며 직립가이드의 직립시 지면에 접촉되어 후방측으로의 편심 하중을 지지하는 보조휠부(1240)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 추종부는 전륜휠의 일측에서 좌우 회동 가능하도록 연결되는 로드와, 로드의 말단에 좌우 회전 가능하도록 결합되어 포장대상물에 접촉상태를 유지하는 추종롤러와, 로드의 본체부에 대한 각도를 감지하는 외곽센싱부로 구성될 수 있다.

또한, 상기 본체부의 전방측을 감싸도록 배치되는 범퍼부(1301) 및 범퍼부의 외부에 대한 충돌이 발생한 경우 이를 감지하는 충돌감지부(1311)를 더 포함하는 것이 안정성을 고려하여 바람직하다.

한편, 후륜휠을 제어하여 외곽센싱부의 감지신호에 따라 포장대상물의 외곽을 선회하도록 하는 추종구동부(1310)와, 상기 외곽센싱부(1123)에서 감지된 각도의 변화가 비연속적인 지점을 모서리 부위로 판단하고 모서리 부위의 개수에 따라 선회된 회수를 연산하여 래핑 완료여부를 판단하는 완료판단부(1320)를 구비하는 제어부(1300)를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 후륜휠에 의한 이송속도를 제어하는 이송속도조절부(1330)와, 래핑부의 직립가이드에 대한 승하강속도를 제어하는 승강속도조절부(1340)와, 물품의 상단 또는 하단측 부위에서 추가적인 선회의 회수를 결정하는 상단래핑설정부(1360) 및 하단래핑설정부(1370)와, 승하강의 반복 회수를 결정하는 반복조절부(1380)를 구비할 수 있다.

본 발명에 따라, 다양한 포장대상물의 크기 및 형태와 위치에 대응하여 유연한 작업이 가능하므로 산업환경에서 비용절감에 따른 경제성과 편리성이 비약적으로 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 이동성과 안전성이 동시에 담보될 수 있는 구조를 가지므로 다양한 환경에 유연하게 물품의 래핑이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 신축성 필림을 이용한 적재화물 포장기계를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 틸팅된 상태를 나타내는 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치에서 래핑부의 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 부분확대도이다.
도 7은 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치에서 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치를 더욱 상세하게 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 기본적으로, 복수의 휠을 구비하며 포장대상물의 외주측에서 이동되는 본체부와, 상기 본체부의 전방측에 결합되고 포장대상물에 접촉되는 추종부와, 상기 본체부의 후방측에 힌지부를 통하여 틸팅 가능하도록 연결되는 직립가이드와, 상기 직립가이드에 승하강 가능하도록 연결되며 필름이 권취된 스풀부가 배치되어 포장대상물의 외면에 필름을 감싸도록 하는 래핑부를 포함하는 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치를 제공한다.

상기 포장대상물은 제품이 포장된 포장박스, 완제품 또는 반제품을 불문하며 외주측에 필름으로 래핑이 가능하며 이동 가능한 형태의 다양한 물품을 의미한다.

본 발명에서는 이동 가능한 형태로 구성되어 이러한 포장대상물의 다양한 위치와 형상에 능동적으로 대응할 수 있는 래핑장치를 제공하는바, 종래기술에서 설명된 고정형의 포장장치에 비하여 환경적응성이 우수하고 상황에 따라 유연하게 대응할 수 있는 장점을 가진다. 다만, 이러한 구성을 가지는 경우 포장대상물에 정확하게 대응할 수 있는 구성과, 이동성을 보장할 수 있는 구성이 추가적으로 요청되는바 이에 대한 구체적인 방안을 제시하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 평면도이다.

본 발명의 설명에서 도시된 상태를 기준으로 본체부(1100)에 대해 래핑부(1200)가 배치되는 측을 후방으로 정의하고 이에 대향되는 측을 전방으로 정의하여 사용하도록 한다.

본체부(1100)는 양측의 후륜휠(1111)과 전방측에 구비되는 전륜휠(1112)을 구비하며, 후륜휠(1111) 측에서는 이송구동부에 의한 이송구동력을 제공받을 수 있다. 상기 이송구동부는 제어부(1300)로부터의 제어신호를 수신하여 양측에서 개별적으로 후륜휠(1111)을 제어할 수 있는 하나 이상의 모터로 구성될 수 있다.

따라서 이러한 후륜휠(1111)은 이송에 필요한 구동력을 제공하면서 포장대상물의 외주를 따라 이동되어 필름(1011)이 그 외면을 감쌀 수 있도록 기능한다. 상기 후륜휠(1111)의 제어와 관련하여서는 제어부의 설명에서 후술하도록 한다.

전륜휠(1112)은 대략 본체부(1100)의 전방 단부측에 구비되고 좌우방향으로 방향성을 따라 회동될 수 있도록 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 전륜휠(1112)의 배치되는 형태와 개수는 선택적이며, 단순 추종을 위한 방향의 선택을 하도록 하면 족하므로 경량화 및 구조의 단순성을 고려하여 단일로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 전륜휠(1112)의 휠의 직경은 후륜휠(1111)보다 작게 형성될 수 있다.

본체부(1100)는 소정의 공간을 구비하여 상기 공간에 제어부(1300) 및/또는 배터리 등을 수용할 수 있도록 한다. 이를 위하여 상기 본체부(1100)는 박스 형태로 구성될 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

제어부(1300)는 소정의 알고리즘에 따라 포장대상물의 외주를 따라 본체부(1100)가 이동될 수 있도록 후륜휠(1111)의 작동을 제어하며, 이러한 이동에 따라 래핑부(1200)가 필름을 인출하면서 포장대상물의 높이에 대응하여 승하강이 가능하도록 제어신호를 송출할 수 있다.

이를 위하여 물품의 형태와 크기에 따라 이동이 가능하도록 소정의 센싱 구조들을 구비하고, 조작자의 설정값들을 입력받아 소정의 모드로서 작동될 수 있도록 하는바 이에 대해서는 후술한다.

추종부(1120)는 대략 본체부(1100)의 전방측, 바람직하게는 전륜휠(1112)에 인접된 일측에서 외측으로 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 추종부(1120)는 말단측에 추종롤러(1121)가 좌우방향으로 회전 가능하게 배치되어 포장대상물의 외면에 추종롤러(1121)가 지속적으로 접촉되는 상태에서 본체부(1100)가 이를 따라 이동할 수 있도록 기능한다.

포장의 균일성과 적응성을 고려하면 상기 본체부(1100)는 시계방향 또는 반시계방향의 선택된 어느 일방으로 이동되는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 추종부(1120)는 대략 폭방향 중심측에 배치되는 전륜휠(1112)의 좌측 또는 우측의 선택된 위치에 편심되어 배치될 수 있다.

도시된 상태에서는 본체부(1100)가 시계방향으로 이동되는 경우의 바람직한 배치형태를 나타내며, 이때 상기 추종부(1120)는 대략 본체부(1100)의 폭 중심에 배치되는 전륜휠(1112)에 대해 우측에 치우쳐 배치될 수 있다. 이 경우 추종부(1120)를 구성하는 로드(참조번호 미표시)는 일단에 추종롤러(1121)를 회전 가능하도록 결합하되 타단측에서도 본체부(1100)에 좌우 회동 가능하도록 연결될 수 있다.

상기와 같이 추종부(1120)가 본체부(1100)에 대해 좌우 회동 가능하도록 연결되는 경우 포장대상물에 밀착되는 방향으로 탄성복원력이 제공될 수 있고, 이러한 추종부(1120)의 회동 정도에 따라 포장대상물의 외곽의 형태를 감지할 수 있다. 이러한 추종부(1120)의 회동 정도의 감지는 본체부(1100)에 구성되는 외곽센싱부를 통하여 수행될 수 있으며 이와 관련하여 후술한다.

본체부(1100)의 후방측에는 래핑부(1200)가 승하강 및 직립방향에 대한 틸팅이 가능하도록 배치되는데, 이러한 승하강 및 틸팅을 위하여 래핑부(1200)는 직립가이드(1230)에 결합된다.

상기 직립가이드(1230)는 높이방향으로 소정의 길이를 가지고 형성되며, 이를 따라 래핑부(1200)가 승하강 가능하다. 따라서, 상기 직립가이드(1230)의 높이는 래핑부(1200)가 커버할 수 있는 포장대상물의 높이에 따라 결정될 수 있다.

다양한 포장대상물에의 적응을 고려하여 상기 직립가이드(1230)는 길수록 바람직하나, 이 경우 직립가이드(1230)의 높이에 의하여 이동성에 제약을 받을 가능성이 높다. 특히, 이송 간 엘레베이터에 탑승하거나 높이가 제한된 통로를 경유해야 하는 경우 또는 차량에 적재한 경우 등 고정된 전체적인 구조를 가진다면 직립가이드(1230)의 높이에 따라 이송되지 못하는 구간이 발생될 수 있고, 이 경우에는 소정의 제한된 경로를 우회하거나 통행이 불가능한 문제가 있다. 이때 직립가이드(1230)를 해체하여 이러한 문제를 극복할 수도 있으나 이는 비경제적이다.

따라서, 본 발명에서는 직립가이드(1230)가 본체부(1100)에 대해 상하방향으로 틸팅 가능하도록 함으로써 높이의 한계를 극복하도록 한다. 이를 위하여 본체부(1100)는 고정설치되는 지지부(1130)를 구비하고, 상기 직립가이드(1230)는 지지부(1130)와 힌지부(1131)에 의하여 연결되어 전후 또는 좌우로 회동 가능하도록 결합될 수 있다.

이렇게 직립가이드(1230)가 본체부(1100)에 대해 틸팅 가능하도록 결합되는 경우 물품의 형상에 대응하여 직립되지 않은 상태에서 포장대상물의 외주를 따라 이동하면서 래핑을 수행하도록 하는 경우도 고려해볼 수 있다.

래핑부(1200)는 스풀부(1010)를 안착하며 필름(1011)을 일측으로 인출하여 포장대상물의 외면을 감쌀 수 있도록 직립가이드(1230)에 대해 승하강 가능하다. 스풀부(1010)는 필름(1011)이 권취된 형태로 회전 가능하게 배치되며 하나 이상의 롤러 및 가이드에 의하여 소정의 장력을 유지한 상태에서 인출된다.

상기 필름(1011)이 래핑부(1200)에서 인출되는 부위는 포장대상물에 인접된 부위에 형성되는 것이 바람직하며 이에 따라 스풀부(1010)는 포장대상물에 먼 측에서 탈착 가능하게 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 측면도이다.

상술한 바와 같이 본체부(1100)는 후방측에 지지부(1130)가 배치되며, 상기 지지부(1130)에 직립가이드(1230)가 상하 또는 전후 또는 좌우방향으로 틸팅 가능하도록 힌지부(1131)에 의하여 연결된다.

직립가이드(1230)의 후방측에는 래핑부(1200)가 스풀부(1010)를 결합한 상태에서 승하강될 수 있고, 래핑부(1200)의 승하강 높이는 직립가이드(1230)의 높이에 의하여 결정될 수 있다.

포장대상물에 적응을 위하여 포장대상물의 외곽에의 추종성, 추종되는 속도, 래핑부(1200)의 승하강되는 속도, 상단 및 하단의 위치에서의 높이 유지시간, 필름(1011)에 유지되는 장력 등이 중요한 요소가 된다.

이를 위하여 제어부(1300)가 소정의 알고리즘에 따라 작동되고, 상술한 바와 같이 추종부(1120)의 추종상태의 인식을 통하여 휠들을 통한 이동방향의 궤환적 제어가 가능하다. 이때, 포장의 속도 등과 같은 상기의 요소들은 조작자의 소정 모드 선택에 따라 결정될 수 있으며, 상기 제어부(1300)에 추가적으로 제어모드의 입력이 가능한 컨트롤러부(1210)가 추가적으로 배치될 수 있다.

조작성을 고려하면 상기 컨트롤러부(1210)는 직립가이드(1230)에 결합되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라 상기 컨트롤러부(1210)는 제어부(1300)측에 배치될 수도 있다.

이렇게 컨트롤러부(1210)에 의하여 설정되는 모드는, 휠의 구동 속도, 장력의 조절, 래핑부(1200)의 승강시간, 상단의 래핑 유지 회전수, 하단의 래핑 유지 회전수, 포장대상물의 상단 상측으로 더 포장을 수행하는 오프셋의 정도, 승하강의 반복회수, 필름(1011)의 커팅을 위한 모드 등일 수 있다. 이러한 컨트롤러부(1210)에 의한 조작은 선택에 따라 상기 요소들이 조합, 생략 또는 추가될 수 있을 것이다.

공간적인 효율성을 고려하면 상기 컨트롤러부(1210)는 직립가이드(1230)의 후방측에서 힌지부(1131)의 상측에 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따라 힌지부(1131)에 의하여 직립가이드(1230)가 래핑부(1200)와 함께 전후방향으로 틸팅이 가능하며, 이에 의하여 이동성과 공간적인 효율성이 향상될 수 있음은 상술한 바와 같다.

래핑부(1200)는 스풀부(1010)를 결합하기 때문에 하중이 비교적 후방측으로 치우칠 수 있고, 이는 본체부(1100)의 하중에 의하여 지지될 수 있는데 래핑부(1200)가 승강될 수록 후방측으로 편심되는 하중에 의한 모멘트는 증가될 수 있다. 이에 따른 전도 등의 문제를 방지하기 위하여 직립가이드(1230)는 하단측에 보조휠부(1240)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 보조휠부(1240)의 하단은 직립가이드(1230)의 직립시에 전륜휠(1112) 및 후륜휠(1111)의 하단에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 틸팅된 상태를 나타내는 사용상태도이다.

상술한 바와 같이 래핑부(1200)는 제어부(1300)의 승강제어신호에 따라 직립가이드(1230)를 따라 승하강 가능하며, 이러한 승강제어신호는 승강구동부(1250)에서 수신하여 래핑부(1200)를 이동시킬 수 있다.

상기 승강구동부(1250)는 체인 또는 벨트와 같은 동력전달수단과, 풀리 또는 기어의 조합에 의하여 래핑부(1200)가 직립가이드(1230)를 따라 이동되도록 동력을 전달할 수 있으며, 이러한 구동계통은 반드시 설명된 예에 한정되는 것은 아니며 공지의 다양한 승하강 동력전달수단이 적용될 수 있을 것이다.

이러한 승강구동부(1250)는 선택에 따른 위치에 배치될 수 있을 것이나, 도시된 예와 같이 직립가이드(1230)의 전방 하측에 배치되는 것이 공간적인 이점과 하중분포의 이점을 고려하여 바람직하다. 더욱 정확하게는 상기 승강구동부(1250)가 힌지부(1131)보다 하측에 배치될 수 있고, 이에 대응되는 본체부(1100)의 부위인 지지부(1130)에는 승강구동부의 수용공간이 형성될 수 있다.

래핑부(1200)가 상측으로 이동되는 경우 무게중심은 점차적으로 상방으로 함께 이동되며 전체적인 구조의 불안정성을 증가시킨다. 승강구동부(1250)가 직립가이드(1230)의 하측에 배치되는 경우 무게중심을 하측으로 이동시키기 때문에 전도의 위험성은 더욱 저감될 수 있을 것이다. 이러한 승강구동부(1250)의 배치는 보조휠부(1240)와 함께 구조적인 안정성을 향상하고 안전사고를 방지하는 데 기여한다.

도시된 바와 같이 직립가이드(1230)가 힌지부(1131)에서 후방측으로 틸팅된, 더욱 정확하게는 상단의 높이가 낮아진 상태에서는 전체적인 구조의 높이를 저감하게 된다. 이에 따라 공간적인 효율성이 향상됨은 상술한 바와 같다.

이때, 보조휠부(1240)는 지면으로부터 이격되고, 다시 래핑 작업과정에서 직립가이드(1230)가 직립하면 지면에 밀착되어 하중의 일부를 지지할 수 있다.

다만, 상기 보조휠부(1240)는 직립가이드(1230)의 직립상태에서 소정 간격 지면에서 이격되어 배치될 수도 있을 것이며 이 경우 후방측으로 하중이 편심되어 기울어진 상태에서 전도의 방지를 위한 최후적인 안전장치로서 기능할 수 있다.

도시된 예에서는 래핑장치(1000)의 이동을 전제로 하기 때문에 스풀부(1010)가 생략되어 소정의 축 내지는 롤러가 노출된 상태를 나타내고 있다.

도 5는 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치에서 래핑부의 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.

상기와 같이 래핑부(1200)는 스풀부(1010)를 지지한 상태에서 필름(1011)이 일측으로 인출될 수 있도록 회전가능한 회전축을 제공한다. 따라서, 스풀부(1010)의 중공부위에 삽입될 수 있는 스풀축(1261)이 형성될 수 있다.

이러한 스풀부(1010)로부터는 필름(1011)이 순차적, 연속적으로 인출되되 소정의 롤러 및 가이드를 따라 인출이 안내될 수 있다.

원활한 포장을 위하여 상기 필름(1011)에는 소정의 장력이 형성되는 것이 바람직하며, 상기의 장력은 롤러 및/또는 가이드의 회전저항력 또는 마찰력에 영향을 받을 수 있다.

이와 관련하여 구체적인 실시예를 설명하며, 스풀부(1010)의 타측으로는 상호 인접배치되어 회전 가능한 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)가 배치될 수 있다. 상기 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)는 필름(1011)의 전면 및/또는 후면을 밀착하여 인출을 안내하는 기능을 수행한다. 따라서, 상기 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)는 필름(1011)의 슬립을 최대한 억제할 수 있도록 마찰력이 높은 재질로 형성되거나 표면처리가 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)는 안내하되 소정의 장력을 형성하여 필름(1011)이 늘어나는 정도 내지는 팽팽한 정도를 조정할 수 있는바, 이러한 장력의 정도는 제1롤러부(1271) 및/또는 제2롤러부(1272)의 회전저항에 의하여 결정될 수 있다.

따라서, 본 발명에서 추가적으로 상기 제1롤러부(1271) 또는 제2롤러부(1272)의 적어도 어느 하나는 회전축에 대한 회전저항을 증감할 수 있도록 조절클러치(미도시)와 결합될 수 있다. 상기 조절클러치는 저항식 마찰판이나, 너트나 와셔와 같은 체결부재일 수 있으며, 조절의 편의성을 고려하여 상기 롤러부의 회전축 상단에 배치될 수 있다. 조작자는 상기 조절클러치를 조정하여 제1롤러부(1271) 및/또는 제2롤러부(1272)의 회전저항을 조절할 수 있다.

상기 제1롤러부(1271) 및 제2롤러부(1272)의 인접된 사이로는 필름(1011)이 마찰력을 제공받는 상태에서 인출이 이루어지며, 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)의 외면에 원주방향의 어느 정도의 면적에 필름(1011)이 밀착될 수 있도록 필름(1011)을 안내하는 가이드부가 하나 이상 배치될 수 있다.

이러한 가이드부는 제1롤러부(1271)에 인접된 제1가이드부(1262)와, 제2롤러부(1272)에 인접된 제2가이드부(1263)로 구성될 수 있다. 상기 제1가이드부(1262)는 스풀부(1010)로부터 시작된 필름(1011)을 후면에 밀착시켜 제1롤러부(1271)의 전면을 따라 제1롤러부(1271)와 제2롤러부(1272)의 사이로 안내될 수 있도록 한다. 또한, 제2가이드부(1263)는 제2롤러부(1272)의 후면으로부터 안내되어 전방으로 이어지는 필름(1011)을 전면에서 안내하여 포장대상물이 배치되는 일측으로 인출될 수 있도록 한다.

이러한 스풀축(1261), 제1롤러부(1271), 제2롤러부(1272), 제1가이드부(1262) 및 제2가이드부(1263)는 하측 및/또는 상측에서 베이스프레임(1260)에 의하여 지지될 수 있다.

상기 베이스프레임(1260)의 전방측에는 연결부(1251)가 배치되어 직립가이드(1230)를 따라 상하이동될 수 있다. 이러한 연결부(1251)는 하측에 배치되는 승강구동부(1250)로부터의 구동력을 동력전달부에 의하여 전달될 수 있도록 소정의 기어와 같은 동력연결구조를 구비할 수 있다.

도 6은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치의 전방측 부분확대도이다.

본체부(1100)의 전방에서 포장대상물측으로 편심된 형태의 추종부(1120)는 본체부(1100)에 대해 좌우 회동 가능한 로드와 로드의 말단에 배치되어 수평방향으로 회전 가능한 추종롤러(1121)로 구성될 수 있다.

이러한 추종부(1120)와 연결되는 본체부(1100)의 부위에는 포장대상물에 밀착이 가능하도록 탄성복원력을 제공하는 탄성수단(미도시)이 배치될 수 있다. 따라서, 어느 정도 포장대상물과의 간격이 변경되더라도 추종부(1120)는 포장대상물에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 이러한 추종부(1120)의 포장대상물 외곽의 추종여부를 제어부(1300)가 인식할 수 있도록 추종부(1120)의 좌우 회동 각도를 감지하는 외곽센싱부(1123)가 추가적으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 외곽센싱부(1123)는 추종부(1120)의 각도의 변화를 감지하며, 추종부(1120)의 급격한 각도변화가 있는 경우 모서리 부위를 지나치는 것으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 포장대상물이 평면상 사각 형태로 이루어지는 경우 추종부(1120)의 각도변화가 연속적이지 않거나 급격하게 변화되는 변곡점을 모서리로 이해할 수 있고, 이러한 모서리 부위를 순차적으로 다섯 개를 경유한 것으로 감지한 경우 포장대상물을 1회전 한 것으로 인식하도록 할 수 있다. 여기서 변곡점이란 기울기가 점증 또는 점감하는 형태가 아닌 지점을 의미할 수 있으며, 실질적으로 소정의 기준범위를 중심으로 기울기의 변화 형태가 달라지는 경우를 의미할 수도 있다.

다각형의 경우도 이와 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있을 것이므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

상기 추종부(1120)의 감지된 각도에 따라 제어부(1300)의 추종구동부(도 7의 1310)에서 휠을 제어할 수 있는 제어전류를 인가함으로써 포장대상물의 외주측에 인접된 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 경우 포장대상물이 배치되는 장소로 이동한 상태에서 래핑장치(1000)가 소정의 설정값들을 가지고 자동적인 래핑을 수행할 수 있으며, 이때 경로 상에 장애물이 나타나거나 추종을 상실한 상태에서 바람직하지 않은 방향으로 진행하는 경우 충돌이 발생하면 장비 자체나 외부 물체에 대한 파손의 우려가 있다.

이를 고려하여 본체부(1100)의 전방측으로는 어느 정도의 범위를 한정하는 벽체 형태로 이루어지는 범퍼부(1301)를 구비할 수 있다. 상기 범퍼부(1301)는 대략 본체부(1100)의 전방측과 전륜휠(1112)을 감싸는 형태로 형성될 수 있고 충돌에 의한 충격의 저감을 고려하면 유연성이 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체부(1100)의 범퍼부(1301)와 연결되는 측에는 충돌감지부(1311)를 구비하여 본체부(1100)의 충격을 감지하고 제어부(1300)가 비정상적인 상황임을 인지하도록 기능할 수 있다. 이러한 충돌감지부(1311)는 단순 온오프의 기능을 수행함으로써 족하므로 스위치로서 구성될 수 있다. 따라서, 범퍼부(1301)의 충격에 의하여 본체부(1100)와 연결된 측에서 범퍼부(1301)의 변형 또는 이동이 발생되고 이를 충돌감지부(1311)가 감지하여 제어부(1300)에서 충돌로 인지하도록 하는 것이다. 이 경우 제어부(1300)는 이송구동부 또는 승강구동부(1250)의 작동을 긴급 정지하도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치에서 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.

제어부(1300)는 본체부(1100)가 후륜휠(1111) 및/또는 전륜휠(1112)을 통하여 포장대상물의 외주측으로 인접된 상태를 유지하면서 이송할 수 있도록 이송구동부를 제어하는 추종구동부(1310)를 구비한다.

상기 추종구동부(1310)는 추종부(1120)의 각도를 감지하여 예를 들어, 양측 후륜휠의 구동속도를 개별적으로 제어함으로써 포장대상물의 어느 일방향을 따라 진행하면서 추종부(1120)가 접촉 상태를 유지할 수 있도록 기능할 수 있다.

또한, 상기 제어부(1300)는 완료판단부(1320)를 구비하여, 포장대상물에 대한 래핑이 완료된 것으로 판단된 경우 필름(1011)의 래핑을 종료하고 커팅이 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 상기 외곽센싱부(1123)에서 감지된 각도가 비연속적인 지점을 모서리로 부위로 판단하고 모서리 부위의 개수에 따라 선회된 회수를 연산하여 래핑 완료여부를 판단할 수 있음은 상기한 바와 같다.

상기 제어부(1300)는 이송구동부에서 추종하는 속도를 제어할 수 있도록 기능하는 이송속도조절부(1330)와, 래핑부(1200)의 직립가이드(1230)에 대한 승강속도를 제어할 수 있도록 승강구동부(1250)에 제어신호를 송신하는 승강속도조절부(1340)를 포함할 수 있다.

상기 이송속도조절부(1330)와 승강속도조절부(1340)는 소정의 컨트롤러부(1210)에서 조작자의 조작입력을 통하여 수동적으로 설정될 수 있다. 여기서, 승강속도조절부(1340)에 의한 래핑부(1200)의 승강속도는 포장대상물에 필름(1011)이 외면을 따라 감싸질 때 상호 상하방향으로 겹쳐지는 면적을 결정하는 요소로 작용할 수 있다.

또한, 상기 제어부(1300)는 장력조절부(1350)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 장력의 조절을 위하여 롤러부에 대한 조절클러치의 조절이 자동적으로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 상기 장력 조절은 가이드부의 마찰력 또는 스풀축(1261)의 회전저항의 조절로 이루어지는 경우도 고려될 수 있다.

또한, 제어부(1300)는 상단래핑설정부(1360)와 하단래핑설정부(1370)를 포함할 수 있다. 본 발명은 포장대상물의 외면, 더욱 정확하게는 측면을 추종하면서 래핑이 이루어지기 때문에 상단 및/또는 하단의 면을 감쌀 수 있도록 소정의 높이에서의 여유있게 필름(1011)의 배치가 필요하다. 따라서, 포장대상물의 상하단측에서 각각 어느 정도 추가적인 필름(1011)의 권취가 이루어지는 것이 바람직하고 이는 상단래핑설정부(1360)와 하단래핑설정부(1370)의 설정값에 의하여 추가적으로 감싸지는 회수의 지정이 가능하다.

또한, 제어부(1300)에 구비되는 반복조절부(1380)는 래핑부(1200)가 직립가이드(1230)를 따라 상하이송되는 반복 회수의 조절이 가능하도록 승강구동부(1250)를 제어하며, 이에 따라 래핑부(1200)는 상하에 대해 중첩되도록 필름(1011)의 래핑을 수행하게 된다. 이러한 반복의 회수 역시 컨트롤러부(1210)에 의하여 설정될 수 있다.

상기의 각각의 작동요소들은 소정의 물품 유형에 따라 미리 정하여진 알고리즘을 구비한 설정모드에 의하여 자동적인 작동이 이루어질 수 있음은 물론이다.

한편, 작동의 이상이 발생한 경우 승강구동부(1250) 또는 이송구동부의 정지가 가능하도록 비상정지부(1390)를 더 포함할 수 있으며, 여기서 이상이란 충돌감지부(1311)에서 범퍼부(1301)에 충돌이 발생한 것으로 감지된 경우일 수 있다. 또한, 상기 직립가이드(1230)의 각도를 감지할 수 있는 각도감지부(미도시)가 더 구비되고 전도의 감지시 전체적인 작동을 정지시키거나 무게중심을 하향이동시키도록 작동하여 안전성을 보장하도록 기능하는 경우도 고려해볼 수 있다.

상술된 본 발명에 따른 틸팅 구조를 가지는 이동형 래핑장치는 다양한 포장대상물의 크기 및 형태와 위치에 대응하여 유연한 작업이 가능하므로 산업환경에서 비용절감에 따른 경제성과 편리성이 비약적으로 향상될 수 있는 장점이 있다.

또한, 이동성과 안전성이 동시에 담보될 수 있는 구조를 가지므로 다양한 환경에 유연하게 효과적인 물품의 래핑이 가능하다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

1000...래핑장치 1010...스풀부
1011...필름 1100...본체부
1111...후륜휠 1112...전륜휠
1120...추종부 1121...추종롤러
1123...외곽센싱부 1130...지지부
1131...힌지부 1200...래핑부
1210...컨트롤러부 1230...직립가이드
1240...보조휠부 1250...승강구동부
1251...연결부 1260...베이스프레임
1261...스풀축 1262...제1가이드부
1263...제2가이드부 1271...제1롤러부
1272...제2롤러부 1300...제어부
1301...범퍼부 1310...추종구동부
1311...충돌감지부 1320...완료판단부
1330...이송속도조절부 1340...승강속도조절부
1350...장력조절부 1360...상단래핑설정부
1370...하단래핑설정부 1380...반복조절부
1390...비상정지부

Claims

하나 이상의 전륜휠 및 후륜휠을 구비하며 포장대상물의 외주측에서 이동되는 본체부(1100);
상기 본체부의 전방측에 결합되고 포장대상물에 접촉되는 추종부(1120);
상기 본체부에 전후 틸팅 가능하도록 연결되는 직립가이드(1230);
상기 직립가이드에 승하강 가능하도록 연결되며 필름이 권취된 스풀부가 배치되어 포장대상물의 외면에 필름을 감싸도록 하는 래핑부(1200); 및
상기 직립가이드의 하단측에 결합되며 직립가이드의 직립시 지면에 접촉되어 후방측으로의 편심 하중을 지지하는 보조휠부(1240);를 포함하며,
상기 직립가이드는,
본체부에 고정설치되는 지지부(1130)에 대해 힌지부(1131)에 의하여 전후 회동 가능하도록 결합되고 보관 또는 이동상태에서 틸팅하여 상단의 높이를 낮추도록 하며,
상기 보조휠부는,
직립가이드가 틸팅되면 지면에서 이격되고 직립되면 지면에 대해 하중을 지지하도록 하는 래핑장치.
제1항에 있어서,
상기 직립가이드에 결합되어 래핑부의 직립가이드에 대한 승하강 구동력을 제공하는 승강구동부(1250);를 포함하며,
상기 승강구동부는,
힌지부보다 전방 및 하측에 배치되어 무게중심을 하측으로 형성하도록 하는 래핑장치.
제2항에 있어서,
상기 보조휠부는,
직립가이드의 직립시 지면에 접촉되어 후방측으로의 편심 하중을 지지하고 전도를 방지하는 래핑장치.
제1항에 있어서,
상기 추종부는,
전륜휠의 일측에서 좌우 회동 가능하도록 연결되는 로드와, 로드의 말단에 좌우 회전 가능하도록 결합되어 포장대상물에 접촉상태를 유지하는 추종롤러와, 로드의 본체부에 대한 각도를 감지하는 외곽센싱부로 구성되는 래핑장치.
제1항에 있어서,
상기 본체부의 전방측을 감싸도록 배치되는 범퍼부(1301); 및
범퍼부의 외부에 대한 충돌이 발생한 경우 이를 감지하는 충돌감지부(1311);를 더 포함하는 래핑장치.
제4항에 있어서,
후륜휠을 제어하여 외곽센싱부의 감지신호에 따라 포장대상물의 외곽을 선회하도록 하는 추종구동부(1310)와, 상기 외곽센싱부(1123)에서 감지된 각도의 변화가 비연속적인 지점을 모서리 부위로 판단하고 모서리 부위의 개수에 따라 선회된 회수를 연산하여 래핑 완료여부를 판단하는 완료판단부(1320)를 구비하는 제어부(1300);를 포함하는 래핑장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
후륜휠에 의한 이송속도를 제어하는 이송속도조절부(1330)와, 래핑부의 직립가이드에 대한 승하강속도를 제어하는 승강속도조절부(1340)와, 물품의 상단 또는 하단측 부위에서 추가적인 선회의 회수를 결정하는 상단래핑설정부(1360) 및 하단래핑설정부(1370)와, 승하강의 반복 회수를 결정하는 반복조절부(1380)를 구비하는 래핑장치.