KR101926163B1 - 자동 트레이 포장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전반적인 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있음은 물론, 다관절 로봇으로 공정설비의 간소화와 함께 전반적인 레이아웃이 차지하는 전용면적을 줄이는 것이 가능한 자동 트레이 포장 시스템을 개시한다.
본 발명의 자동 트레이 포장 시스템은 자동분류 공정설비와, 사전패킹 공정설비, 진공패킹 공정설비, 소박스패킹 공정설비 및 대박스패킹 공정설비를 포함하고, 무엇보다도 각각의 상기 공정설비들은 모두 필요에 따라 전반적인 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있는 일련의 모듈 형태로 이루어진다.

Description

자동 트레이 포장 시스템{Auto Tray Packing System}

본 발명은 자동 트레이 포장 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 자동 공정설비들을 모두 일련의 모듈 형태로 하여 필요에 따라 전반적인 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있음은 물론, 다관절 로봇을 적용하여 자동화 설비의 간소화는 물론, 레이아웃에 드는 설치면적을 경감시키는 것이 가능한 자동 트레이 포장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 집적회로(IC) 및 대규모 집적회로(LSI)와 같은 반도체 패키지는, 실리콘으로 이루어진 반도체 기판상에 트랜지스터 또는 커패시터와 같은 고집적회로가 형성된 칩(Chip)을 안치하게 된다. 그런 뒤, 반도체 칩의 외부 연결단자와 리드 프레임을 금속 와이어로 연결(Wire Bonding)하여 반도체 칩과 리드 프레임이 통전되게 하고, 반도체 칩과 금속 와이어 부분을 보호할 수 있도록 반도체 기판의 상면에 화학 수지를 성형(Molding)하여 밀봉시켜 제조하게 된다.

이와 같이 제조되는 반도체 패키지는 리드 프레임에 의해 연결된 패키지를 칩 단위로 절단하여 개별적으로 분리하는 싱귤레이션(Singulation) 공정을 실시하고, 싱귤레이션 공정에 의해 절단된 각 반도체 패키지의 품질검사를 실시한 후, 검사 결과에 따라 등급별(양품 또는 불량품)로 분류하고, 트레이에 적재하여 차기 공정으로 이동시킬 수 있도록 해 준다.

한편, 반도체 패키지의 품질 검사를 통해 등급별(양품과 불량품)로 분류한 후에 트레이에 적재시키는 종래의 장치 또는 시스템에는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0100198호에서와 같은 소정의 비전검사장치가 개시되어 있다.

상기한 종래의 비전검사장치는 트레이에 있는 반도체 패키지를 비전(Vision)으로 양품과 불량품을 분류해 각각의 트레이에 적재한다. 이 비전검사장치로 분류된 양품 반도체 패키지들이 모든 포켓에 적재된 풀 트레이(Full Tray)는 후속 포장 공정으로 이송된다.

포장 공정에서는 소정 개수의 풀 트레이를 밴드(band)로 묶어 포장하게 된다. 이에 앞서, 포장될 트레이가 풀 트레이인지를 확인하는 과정, 포장될 트레이에서 빈 포켓을 검출하여 빈 포켓에 양품 반도체 패키지를 적재하는 과정, 풀 트레이를 소정 개수 단위로 적층하는 과정이 필요하다.

하지만, 종래의 트레이 소팅 장치들과 같은 경우, 트레이 포장 전반의 공정 자동화에 따른 생산성의 향상이나 노동력의 절감에만 치중한 나머지 공정 설비가 복잡해지면서 거대해지는 데 따른 포장 공정 자동화 설비의 용적율이 비대해지게 되는 등의 문제점이 발생한다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0100198호(2013. 10. 24 공개) 대한민국 공개특허공보 제2013-0111700호(2013. 10. 11 공개)

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 제품이 배열 적재된 트레이의 박스 포장에 있어 모든 포장 과정을 자동화할 수 있고, 제품의 오류 식별할 수 있으며, 그에 앞서 다수개의 제품이 배열 적재된 트레이의 오류를 식별함으로써 보다 효율적으로 제품 또는 제품박스의 오류를 확인할 수 있는 자동 트레이 포장 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전반의 자동 트레이 포장 공정설비들에 대한 레이아웃을 자유롭게 재편하는 것은 물론, 설비의 간소화로 전반적인 레이아웃이 차지하는 전용면적을 줄이는 것이 가능한 자동 트레이 포장 시스템을 제공하기 위한 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자동 트레이 포장 시스템은 자동분류 공정설비와, 사전패킹 공정설비, 진공패킹 공정설비, 소박스패킹 공정설비 및 대박스패킹 공정설비를 포함한다. 특히, 각각의 상기 공정설비들은 모두 필요에 따라 전반의 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있는 일련의 모듈 형태로 이루어지는 특징을 띈다.

상기 자동분류 공정설비와 상기 트레이 사전패킹 공정설비, 상기 소박스패킹 공정설비 및 상기 대박스패킹 공정설비 중 적어도 어느 하나는 각각의 설비별 공정기능에 따라 각기 개별로 설정된 다관절 로봇을 포함하는 형태로 실시할 수 있다.

그리고, 상기 자동분류 공정설비는 종류별로 서로 다른 커버 트레이를 적재하여 상기 트레이의 디바이스 종류에 맞춰 자동으로 공급하는 별도의 커버 트레이 공급기를 포함할 수도 있다.

상기 커버 트레이 공급기는 상기 자동분류 공정설비의 커버 트레이 대기부로 연계되는 커버 트레이 이송부 및 알에프아이디 배출부를 포함하고, 종류별로 각기 다른 상기 커버 트레이가 적재되는 적재 레이어는 회동형의 다층 구조 등 다양하게 실시할 수 있다.

상기 트레이 사전패킹 공정설비는 박스 단위로 공급되는 상기 폼 패드를 상기 박스 내에서 하나씩 끄집어올려 자동으로 공급할 수 있도록 된 폼 패드 공급기를 포함할 수 있다.

상기 폼 패드 공급기는 천정의 양쪽 지지단에 걸쳐 엑스(X)축으로 이동 가능한 이동지지대 상에 와이(Y)축으로의 이동을 위한 레일단을 형성하고, 상기 레일단으로부터 승강 작동이 가능한 픽업기를 포함하는 형태 등 다양하게 실시할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 트레이 포장 시스템에 의하면, 제품이 배열 적재된 트레이의 박스 포장에 있어 모든 포장 과정을 자동화할 수 있고, 제품의 오류 식별할 수 있으며, 그에 앞서 다수개의 제품이 배열 적재된 트레이의 오류를 식별함으로써 보다 효율적으로 제품의 오류를 확인할 수 있는 트레이 박스 포장 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 트레이 묶음이 공급되면 포장 단위별로 적절히 분리하여 디바이스(device) 종류에 따라 커버 트레이(Cover Tray)를 덮은 후 데시컨트(Desiccant), 인디케이터(Indicator) 및 폼 패드(Foam Pad)를 삽입하고, 쉴드 백(Shield Bag)에 진공 포장하여 소박스 및 대박스에 삽입, 포장 배출하는 모든 공정이 자동으로 동작하여 작업효율을 높인다.

특히, 제품의 이동 및 적재를 위한 다관절 로봇(Robot)를 적용하여 자동화 공정설비를 간소화 하는 동시에 레이아웃 전반이 차지하는 전용면적을 줄이는 것이 가능하다.

나아가, 본 발명의 자동 트레이 포장 시스템은 매 공정마다 비전(Vision) 및 스캐너(Scanner)로 제품을 확인하여 작업의 정확도를 보장하는 것은 물론, 박스 채로도 공급할 수 있는 폼 패드 공급기의 경우, 작업능률을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 전반적인 기술구성을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 자동분류 공정설비에 대한 기술구성과 자동분류 공정흐름을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 트레이 사전패킹 공정설비에 대한 기술구성과 트레이 사전패킹 공정흐름을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 트레이 진공패킹 공정설비에 대한 기술구성과 트레이 진공패킹 공정흐름을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 소박스패킹 공정설비에 대한 기술구성과 소박스 패킹 공정흐름을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 대박스패킹 공정설비에 대한 기술구성과 대박스 패킹 공정흐름을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 다관절 로봇을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 다관절 로봇을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 커버 트레이 공급기를 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 자동 트레이 포장 시스템의 폼 패드 공급기를 개괄적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해하는 것이 마땅한 것임을 미리 밝혀둔다.

이하의 각 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.

그리고, 기술구성에 대한 이하의 상세한 설명에서 편의상 '전단'이라는 것은 해당 도면에서 상대적으로 아래쪽으로 치우친 위치를 일컫는 말로 사용하고, '후단'이라는 것은 '전단'에 상반된 개념으로 해당 도면에서 위쪽으로 치우친 위치를 말하며, '입구단' 혹은 '공급단'이라 함은 자동 포장을 위한 공정의 흐름이 해당 도면의 좌에서 우로 흘러가는 시스템임을 전제로 하여 해당 도면에서 상대적으로 좌측으로 치우친 위치를 말하며, '출구단' 또는 '배출단'이라는 것은 '입구단' 및 '공급단'에 상반된 개념으로 해당 도면에서 상대적으로 우측으로 치우친 위치를 일컫는 의미로 사용한다.

본 발명의 자동 트레이 포장 시스템은 외부에서 공급되는 트레이 묶을 설정된 포장 단위 장수로 나눠 디바이스(Device) 종류에 해당하는 커버 트레이를 덮은 후 데시컨트(Desiccant) 및 인디케이터(Indicator)와 같은 부자재와 함께 폼 패드(Foam Pad)를 삽입, 쉴드 백(Shield Bag)으로 진공 포장하여 소박스 및 대박스로 포장, 배출하는 시스템으로, 모든 공정이 자동화되는 전 자동 트레이 포장 시스템이다.

도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동 트레이 포장 시스템은 자동분류 공정설비(100)와, 사전패킹 공정설비(200), 트레이 진공패킹 공정설비(300), 소박스패킹 공정설비(400) 및 대박스패킹 공정설비(500)를 포함한다.

본 발명에 따른 각각의 공정설비들마다 소정의 비전(Vision) 및 스캐너(Scanner)로 포장 과정을 일일이 확인하여 작업의 정확도를 보장하는 것은 물론, 필요에 따라 전반의 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있는 일련의 모듈 형태로 이루어진다.

이러한 모듈 형태의 공정설비들은 필요에 따라 해당 공정의 레이아웃을 자동 또는 반자동 등 다양한 형태로 재편할 수 있으므로 사용자의 형편이나 부지 사정 등에 따라 적절히 조정하여 적용할 수 있고, 전체 공정설비에 따른 레이아웃이 차지하는 부지 면적을 조절하는 등의 기술효과를 발휘한다.

그리고, 자동분류 공정설비(100)와 트레이 사전패킹 공정설비(200), 소박스패킹 공정설비(400) 및 대박스패킹 공정설비(500) 중에는 각각의 설비별 공정기능에 따라 개별로 설정되는 다관절 로봇(600)이 적어도 어느 한 곳에는 형성될 수 있다.

다관절 로봇(600)은 도 7 내지 도 8에서 도시한 것처럼 하단 부위 360°회전이 가능한 회동부(601)와, 소정의 서보모터에 의해 구동되는 관절부(602), 그리고 관절부(602) 끝단에 마련된 파지 작동부(603)를 포함하는 형태 등 다양하게 실시할 수 있다.

다관절 로봇(600)은 자동분류 공정설비(100)와 트레이 사전패킹 공정설비(200), 소박스패킹 공정설비(400) 및 대박스패킹 공정설비(500) 중에서 트레이 제품의 이동 및 적재에 관한 전반적인 사항을 일괄 관장하도록 함으로써, 전반적인 공정설비를 간소화를 도모하는 동시에 공정설비에 대한 레이아웃으로 차지하는 부지 면적을 획기적으로 줄이는 등의 기술효과를 거둔다.

다관절 로봇(600)은 다시 자동분류 공정설비(100)의 제1 다관절 로봇(610)과, 트레이 사전패킹 공정설비(200)의 제2 다관절 로봇(620), 소박스패킹 공정설비(400)의 제3 다관절 로봇(630) 및 대박스패킹 공정설비(500)의 제4 다관절 로봇(640)으로 나눠 살펴볼 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 다관절 로봇(600)은 제1 내지 제4 다관절 로봇(610)(620)(630)(640) 중에서 적어도 어느 하나인 형태 등 다양하게 실시할 수 있다. 이하에서는 상기한 본 발명의 기술구성들에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 자동분류 공정설비(100)는 외부에서 공급되는 트레이 묶음을 포장 단위별로 분리한 후 디바이스 종류별로 정해진 커버 트레이를 덮고, 사면검사를 통해 상기 트레이 내 상기 디바이스의 안착 상태를 확인한 후 상기 커버 트레이 상부에 데시컨트(Desiccant) 및 인디케이터(Indicator)를 올려 다음 공정설비로 내보낼 수 있도록 구비된다.

도 2에서 도시한 바와 마찬가지로 자동분류 공정설비(100)는 소정의 기술구성이 설비테이블(110) 상의 전단 및 후단 2열로 나열된다. 설비테이블(110)의 전단 좌측편에서부터 트레이 공급부(101)와 트레이 분배부(102), 비젼 검사부(103), 커버 트레이 투입부(104), 부자재 투입부(105) 및 트레이 디버터(106)가 일렬로 나열되고, 그 뒤쪽 즉, 설비테이블(110)의 후단 우편에서부터 좌편으로 데시컨트 공급기(107)와 인디케이터 공급기(108) 및 커버 트레이 대기부(109)가 나열된 형태로 구비되며, 제1 다관절 로봇(610)은 설비테이블(110)의 전단과 후단 배열 사이 즉, 설비테이블(110) 상의 한쪽 편에서 순차적으로 나열된 트레이 공급부(101), 트레이 분배부(102), 비젼 검사부(103), 커버 트레이 투입부(104),부자재 투입부(105), 트레이 디버터부(106)는 물론, 다른 편에 배치된 데시컨트(Desiccant) 공급기(107)와 인디케이터(Indicator) 공급기(108) 및 커버 트레이 대기부(109)와의 연계 작동이 가능하도록 상기 자동분류 공정설비(100)의 설비테이블(110) 중앙에 마련된다.

이때, 제1 다관절 로봇(610)은 상기 커버 트레이를 덮거나, 상기 커버 트레이 상부에 상기 데시컨트(Desiccant) 및 상기 인디케이터(Indicator)를 올려놓는 등의 작동이 가능하도록 구비된다.

트레이 공급부(101)는 외부에서 최대 45장 정도의 트레이 묶음이 공급되면, 이 트레이 묶음을 정렬하고, 소정의 비젼(Vision) 또는, 스캐너(Scanner)와 같은 장치를 통해 알에프아이디(RFID)를 읽어 해당 제품의 종류와 개수 등의 정보를 상위 통신을 통해 파악할 수 있도록 구성된다.

트레이 분배부(102)에서는 제1 다관절 로봇(610)에 의해 트레이 묶음을 포장 단위별로 나눠 분배하고, 비젼 검사부(103)는 분배된 트레이에 담긴 디바이스를 소정의 비젼(Vision)을 이용하여 포장 대상 제품의 종류와 개수를 확인하게 된다.

커버 트레이 투입부(104)에서는 포장 대상 제품의 종류가 확인된 트레이의 알에프아이디(RFID) 커버를 제거한 후 디바이스의 종류에 맞는 커버 트레이를 상부에 올려놓고, 부자재 투입부(105)에서 트레이 상부에 부자재 즉, 데시컨트 공급기(107)에서 나오는 데시컨트(Desiccant)와 인디케이터 공급기(108)에서 나오는 인디케이터(Indicator)를 제1 다관절 로봇(610)을 통해 올려놓는다.

여기서, 데시컨트(Desiccant) 공급기(107)는 제품의 습기 제거를 위한 데시컨트를 사용량에 맞게 절단하여 공급하고, 스타커(Stacker) 내 히터(Heater)를 사용하여 데시컨트의 변질을 막을 수 있도록 실시하는 것이 좋다.

나아가, 인디케이터(Indicator) 공급기(108)는 제품의 습기 상태를 확인하기 위한 인디케이터(Indicator)를 공급하는 것으로, 데시컨트(Desiccant) 공급기(107)와 마찬가지로 스타커(Stacker) 내 히터(Heater)를 사용하여 인디케이터(Indicator)의 상태를 최적으로 유지할 수 있도록 실시하는 것이 좋다.

트레이 디버터부(106)에서는 트레이(Tray) 이동시 발생할 수 있는 디바이스(Device)의 이탈 및 배출 전 트레이(Tray) 개수를 재확인 후 제1 다관절 로봇(610)으로부터 트레이(Tray)를 90도로 회전시켜 배출할 수 있도록 구성된다.

자동분류 공정설비(100)는 또, 종류별로 서로 다른 커버 트레이를 적재하여 상기 트레이의 디바이스 종류에 맞춰 자동으로 공급하는 커버 트레이 공급기(120)를 포함한다.

커버 트레이 공급기(120)는 자동분류 공정설비(100)와 별도의 모듈 형태로 연계가능하도록 구비되는 형태가 좋다. 이때, 커버 트레이 공급기(120)는 자동분류 공정설비(100)의 커버 트레이 대기부(109)로 연계되는 커버 트레이 이송부(121) 및 알에프아이디 배출부(122)를 포함하고, 종류별로 각기 다른 상기 커버 트레이가 적재되는 적재 레이어(120a)는 도 9에서와 같은 회동형의 다층 구조로, 최대 60종 정도는 적재 가능한 형태로 구비한다.

커버 트레이 이송부(121)는 커버 트레이(Cover Tray) 공급기(120)로부터 해당 커버 트레이(Cover Tary)를 집어내 커버 트레이 대기부(109)로 이송하거나 커버 트레이 대기부(109)에 있는 알에프아이디(RFID) 커버를 알에프아이디(RFID) 배출부(122)로 이송하는 역할을 한다. 즉, 커버 트레이 이송부(121)는 회동형의 다층 구조인 적재 레이어(120a)를 오르내리는 승강 작동을 통해 상기 트레이의 디바이스 종류에 맞는 커버 트레이를 이송할 수 있도록 구성된다.

트레이 사전패킹 공정설비(200)는 도 3에서 도시한 바와 마찬가지로 자동분류 공정설비(100)에 연이어 설치할 수 있는 형태로 이루어진다. 즉, 상기 자동분류 공정설비(100)에서 이송된 제품을 밴딩(Banding)하고, 상하 부위에 각각의 폼 패드(Foam Pad)를 삽입한 후 폼 패드 라벨을 출력하여 상기 제품의 상단에 부착하여 배출할 수 있도록 구비된다.

트레이 사전패킹 공정설비(200)는 설비테이블(210) 상의 입구단 쪽에서부터 출구단 쪽으로 순차적으로 나열되는 트레이 밴딩부(201), 하단 폼 패드 삽입부(202) 및 상단 폼 패드 삽입부(203)와 함께 연계 작동이 가능하도록 상기 트레이 사전패킹 공정설비(200)의 설비테이블(210) 한쪽에 제2 다관절 로봇(620)이 구비된 형태로 이루진다.

한편, 트레이 사전패킹 공정설비(200)는 설비테이블(210)의 후단 부위에 별도로 연결되는 폼 패드 공급기(220)를 포함하고, 제2 다관절 로봇(620)은 설비테이블(210)의 후단 부위에 별도로 연결되는 폼 패드 공급기(220)와의 연계 작동 또한 가능하게 마련되어 상기 폼 패드(Foam Pad)를 이송 및 삽입하거나 출력된 상기 폼 패드 라벨을 부착하는 등의 역할을 맡는다.

트레이 밴딩부(201)에서는 자동분류 공정설비(100)에서 공급받은 트레이를 밴딩하면 제2 다관절 로봇(620)으로 집어올려 하단 폼 패드 삽입부(202)에 상기 트레이를 삽입하게 된다. 이에 따라 하단 폼 패드 삽입부(202)는 제2 다관절 로봇(620)에 의해 폼 패드 공급기(220)로부터 공급받은 하단 폼 패드(Foam Pad)에 밴딩된 트레이를 삽입하기 위한 일종의 대기 공간이라 할 수 있다.

상단 폼 패드 삽입부(203)에서는 공급받은 상단 폼 패드(Foam Pad)에 해당 라벨 즉, 상기 폼 패드 라벨을 부착한 후 트레이에 삽입한다. 이때, 상기 폼 패드 라벨의 발급은 상위서버와의 통신으로 이루어지며 부착 후에는 소정의 스캐너(Scanner)를 통해 정상 유무을 확인할 수 있도록 이루어진다.

한편, 트레이 사전패킹 공정설비(200)의 폼 패드 공급기(220)는 박스 단위로 공급되는 상기 폼 패드를 그 박스 내에서 하나씩 끄집어내 자동으로 공급할 수 있도록 이루어진다. 즉, 본 발명의 폼 패드 공급기(220)는 박스 단위로 공급되는 폼 패드(Foam Pad)를 개별로 집어 공급할 수 있도록 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 폼 패드 공급기(220)는 폼 패드(Foam Pad)의 공급을 공급박스의 입구만 개방한 채 그대로 적재할 수 있는 공정 자동화로 공정 진행상의 작업효율을 높이는 기술효과를 얻는다.

도 10에서처럼 폼 패드 공급기(220)는 천정의 양쪽 지지단(221)에 걸쳐 엑스(X)축으로 이동 가능한 이동지지대(222) 상에 와이(Y)축으로의 이동이 가능한 레일단(223)을 형성하고, 상기 레일단(223)으로부터 승강 작동이 가능한 픽업기(224)가 구비된 형태 등 다양하게 실시할 수 있다.

여기서, 통상적으로 사용하는 폼 패드(Foam Pad)는 트레이 상단용과 하단용 및 나머지 자투리 등 총 3종을 적용한다는 점을 감안해 볼 때, 폼 패드 공급기(220)의 지지단(221)과 이동지지대(222), 레일단(223) 및 픽업기(224)는 적용가능한 폼 패드(Foam Pad)의 가지 수에 따라 적어도 한 군데는 구비된 형태로 실시하되, 폼 패드(Foam Pad)의 종류별로 별도로 구비된 형태 등 다양하게 실시할 수 있다.

도 4에서처럼 트레이 진공패킹 공정설비(300)는 트레이 사전패킹 공정설비(200)에 연이어 설치할 수 있는 소정의 설치테이블(310) 상에 구비된 형태로 이루어진다.

트레이 진공패킹 공정설비(300)는 상기 트레이 사전패킹 공정설비(200)에서 이송된 제품을 쉴드 백(Shield Bag)에 넣고 상기 쉴드 백에 쉴드 라벨을 붙인 후 진공 포장하여 배출할 수 있도록 구비한다.

트레이 진공패킹 공정설비(300)는 설치테이블(310)의 전단 좌에서부터 우편으로 나란히 트레이 투입부(301), 노즐부(302), 씰링부(303), 쉴드 백 배출부(304)가 구비되고, 쉴드 백 배출부(304)의 뒤쪽 즉, 설치테이블(310)의 후단 우에서부터 좌편으로 쉴드 백 공급부(305), 쉴드 라벨 출력부(307) 및 쉴드 라벨 부착부(306)가 구비된다.

트레이 투입부(301)에서는 상기 트레이 사전패킹 공정설비(200)에서 공급받은 트레이를 준비된 쉴드 백에 투입하고, 연이어 노즐부(302)에서는 트레이를 쉴드 백 내에 진공 포장하기 위하여 에어블로워(Air Blow), 진공(Vacuum), 엔투(N2) 블로워(Blow) 과정을 진행한다.

계속해서 씰링부(303)에서는 트레이가 투입된 후 쉴드 백 입구를 닫은 상태에서 삽입된 노즐(Nozzel)이 쉴드 백 내부를 진공 상태로 만들면 소정이 히터(Heater)로 입구를 봉합하고 쉴드 백 배출부(304)로 넘긴다.

쉴드 백 배출부(304)에서는 씰링부(Sealing)부에 투입될 수 있도록 쉴드 백을 대기시키고 소정의 씰링(Sealing)이 마무리되면 해당 공정제품을 소박스패킹 공정설비(400)로 내보낸다.

쉴드 백 공급부(305)에서는 적재기(Stacker) 형태로 소정의 쉴드 백(Shield Bag)을 공급하되, 이미지 센서를 이용하여 공급되는 쉴드 백(Shield Bag)의 방향과 종류를 확인할 수 있도록 이루어진다.

쉴드 라벨 부착부(306)에서는 쉴드 라벨 출력부(307)에서 출력된 쉴드 라벨을 집어 상기 쉴드 백(Shield Bag)에 부착하게 된다. 이때, 쉴드 라벨 출력부(307)에서는 쉴드 라벨의 발급이 상위서버와 통신으로 이루어지게 되며, 쉴드 라벨 부착 후에는 소정의 스캐너(Scanner)를 이용하여 정상 유무를 확인할 수 있도록 이루어진다.

소박스패킹 공정설비(400)의 경우, 트레이 진공패킹 공정설비(300)에 연이어 설치될 수 있는 형태로 구비된다. 즉, 상기 트레이 진공패킹 공정설비(300)에서 이송된 제품을 소박스에 삽입하고 상기 소박스 입구를 닫은 후 소박스 라벨을 붙이고 밴딩(Banding)하여 다음 공정으로 내보내도록 구성된다.

소박스패킹 공정설비(400)는 도 5에서처럼 설비테이블(410) 상의 쉴드 백 성형부(401), 쉴드 백 삽입부(402) 및 소박스 라벨 출력부(405)와의 연계 작동이 가능하도록 된 제3 다관절 로봇(630)을 포함한다.

제3 다관절 로봇(630)은 다시 상기 쉴드 백 성형부(401)의 후단 부위 즉, 소박스 대기부(406)와 인접된 부위에 마련되어 상기 쉴드 백 성형부(401)에서 성형된 쉴드 백을 집어 상기 소박스에 넣거나 상기 소박스 외면에 상기 소박스 라벨을 붙이는 등의 역할을 맡는다.

소박스패킹 공정설비(400)는 설비테이블(410) 상의 전단 공급 편에서 배출 편으로 쉴드 백 성형부(401)와, 쉴드 백 삽입부(402), 소박스 패킹부(403) 및 소박스 밴딩부(404)가 나란히 형성되고, 소박스 밴딩부(404)로부터 설비테이블(410)의 후단 우편에서 좌편으로 연이어 소박스 라벨 출력부(405)와, 소박스 대기부(406)가 구비된다.

그리고, 소박스 대기부(406) 우편 즉, 설비테이블(410)의 후단 우측 가장자리 쪽으로 치우쳐 제3 다관절 로봇(630)이 마련되고, 소박스패킹 공정설비(400)는 설비테이블(410)과는 별도로 상기 설비테이블(410)의 후단 소박스 대기부(406)로 연결되는 소박스 제함기(420)를 포함하여 이루어진다.

쉴드 백 성형부(401)에서는 트레이 진공패킹 공정설비(300)에서 공급받은 쉴드 백(Shield Bag)을 소박스에 삽입하기 용이하도록 성형하고, 이후 쉴드 백 삽입부(402)에서 소박스 제함기(420)로부터 공급받는 소박스 내에 쉴드 백을 삽입하도록 이루어진다.

소박스 패킹부(403)에서 쉴드 백(Shield Bag)이 삽입된 소박스의 입구 덮개 부분을 막아주면, 소박스 밴딩부(404)에서 소정의 밴딩처리를 하게 된다.

소박스 라벨 출력부(405)에서는 소박스에 부착될 소박스 라벨을 출력한다. 이때, 소박스 라벨의 발급은 상위서버와의 통신으로 이루어지며 소박스 라벨 부착 후에는 소정의 스캐너(Scanner)를 통해 정상 유무를 확인할 수 있도록 구비된다.

그리고, 소박스 대기부(406)에서는 소박스 제함기(420)로부터 공급받는 소박스에 소박스 라벨을 부착하고 대기하며, 소박스 제함기(420)는 재단 상태의 소박스 자재를 공급받아 소박스를 만드는 형태로 구성된다.

대박스패킹 공정설비(500)는 소박스패킹 공정설비(400)에 연이어 설치할 수 있는 소정의 설비테이블(510) 형태로 구성된다. 즉, 상기 소박스패킹 공정설비(400)에서 공급받은 소박스를 단위 개수대로 대박스에 넣고 상기 대박스 외면에 대박스 라벨을 붙여 봉합한 후 배출할 수 있도록 구비된다.

대박스패킹 공정설비(500)는 도 6에서처럼 설비테이블(510) 상의 소박스 투입부(501), 대박스 패킹부(502), 대박스 라벨 부착부(503)는 물론, 엠프티 소박스 투입부(507)와의 연계 작동이 가능하도록 된 제4 다관절 로봇(640)을 포함한다.

제4 다관절 로봇(640)은 상기 대박스패킹 공정설비(500)의 설비테이블(510) 중앙에 마련되어 패킹된 소박스나 엠프티 소박스를 단위 개수대로 상기 대박스에 집어넣거나 상기 대박스 외면에 상기 대박스 라벨을 붙이는 역할을 맡는다.

대박스패킹 공정설비(500)는 설비테이블(510) 상의 전단 좌편에서부터 우편으로 나란히 소박스 투입부(501), 대박스 패킹부(502), 대박스 라벨 부착부(503) 및 대박스 봉합기(504)가 구비되고, 설비테이블(510)의 후단 우편에서부터 좌편으로는 나란히 대박스 제함기(505)와 대박스 이송부(506) 및 엠프티(Empty) 소박스 투입부(507)가 구비된다.

소박스 투입부(501)에서는 소박스패킹 공정설비(400)에서 공급받은 소박스의 소박스 라벨을 스캔(Scan)한 후 상기 소박스를 제4 다관절 로봇(640)으로 집어 대박스 패킹부(502)로 옮기고, 대박스 패킹부(502)에서는 상기 소박스를 로트(Lot) 단위 수량대로 대박스 내에 집어넣는다. 이때, 상기 소박스 즉, 패킹된 소박스의 수량이 로트(Lot) 단위 수량보다 부족한 경우에는 엠프티(Empty) 소박스 투입부(507)에서 공급되는 엠프티(Empty) 소박스를 제4 다관절 로봇(640)으로 집어 채워넣는다.

계속해서, 대박스 라벨 부착부(503)에서는 대박스에 부착할 대박스 라벨을 발급하고, 발급된 대박스 라벨은 제4 다관절 로봇(640)으로부터 상기 대박스 즉, 소박스 또는 엠프티(Empty) 소박스로 로트(Lot) 단위 수량만큼 채운 대박스 외면에 붙인다.

대박스 봉합기(504)에서는 소박스 또는 엠프티(Empty) 소박스로 로트(Lot) 단위 수량만큼 채운 대박스를 봉함하여 배출하도록 이루어진다.

그리고, 대박스 제함기(505)는 재단 상태의 자재를 공급받아 대박스를 만들 수 있도록 이루어지고, 대박스 이송부(506)는 대박스 제함기(505)에서 나오는 대박스를 대박스 패킹부(502)로 옮겨 놓는다.

엠프티(Empty) 소박스 투입부(507)는 앞서 잠깐 언급한 바와 마찬가지로 통상 4개 정도로 설정될 수 있는 로트(Lot) 단위 수량에 미달 포장되는 대박스의 빈 공간을 채우기 위한 것으로 엠프티(Empty) 소박스를 공급하도록 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동 트레이 포장 시스템에 의하면, 제품이 배열 적재된 트레이의 박스 포장에 있어 모든 포장 과정을 자동화하는 동시에 제품의 오류 특히, 다수의 제품이 적재된 트레이의 오류를 식별함으로써 보다 효율적으로 제품의 오류를 실시간으로 확인, 작업할 수 있는 등의 기술효과를 얻는다.

100. 자동분류 공정설비
101. 트레이 공급부 102. 트레이 분배부
103. 비젼 검사부 104. 커버 트레이 투입부
105. 부자재 투입부 106. 트레이 디버터부
107. 데시컨트 공급기 108. 인디케이터 공급기
109. 커버 트레이 대기부 120. 커버 트레이 공급기
120a. 적재 레이어 121. 커버 트레이 이송부
122. 알에프아이디 배출부
200. 트레이 사전패킹 공정설비
201. 트레이 밴딩부 202. 하단 폼 패드 삽입부
203. 상단 폼 패드 삽입부 220. 폼 패드 공급기
221. 지지단 222. 이동지지대
223. 레일단 224. 픽업기
300. 트레이 진공패킹 공정설비
301. 트레이 투입부 302. 노즐부
303. 씰링부 304. 쉴드 백 배출부
305. 쉴드 백 공급부 306. 쉴드 라벨 부착부
307. 쉴드 라벨 출력부
400. 소박스패킹 공정설비
401. 쉴드 백 성형부 402. 쉴드 백 삽입부
403. 소박스 패킹부 404. 소박스 밴딩부
405. 소박스 라벨 출력부 406. 소박스 대기부
420. 소박스 제함기
500. 대박스패킹 공정설비
501. 소박스 투입부 502. 대박스 패킹부
503. 대박스 라벨 부착부 504. 대박스 봉함기
505. 대박스 제함기 506. 대박스 이송부
507. 엠프티 소박스 투입부
110, 210, 310, 410, 510. 설비테이블
600. 다관절 로봇
601. 회동부 602. 관절부
603. 파지 작동부 610. 제1 다관절 로봇
620. 제2 다관절 로봇 630. 제3 다관절 로봇
640. 제4 다관절 로봇

Claims (7)

1. 외부에서 공급되는 트레이 묶음을 포장 단위별로 분리한 후 디바이스 종류별로 정해진 커버 트레이를 덮고, 사면검사를 통해 상기 트레이 내 상기 디바이스의 안착 상태 확인 후 상기 커버 트레이 상부에 데시컨트(Desiccant) 및 인디케이터(Indicator)를 올려 내보내도록 되는 자동분류 공정설비와;
   상기 자동분류 공정설비에 연이어 설치할 수 있는 형태로, 상기 자동분류 공정설비에서 이송된 제품을 밴딩(Banding)하고, 상하 부위에 각각의 폼 패드(Foam Pad)를 삽입한 후 폼 패드 라벨을 출력하여 상기 제품의 상단에 부착하여 배출하도록 구비되는 트레이 사전패킹 공정설비;
   상기 트레이 사전패킹 공정설비에 연이어 설치할 수 있는 형태로, 상기 트레이 사전패킹 공정설비에서 이송된 제품을 쉴드 백(Shield Bag)에 넣고 상기 쉴드 백에 쉴드 라벨을 붙인 후 진공 포장하여 배출하도록 구비되는 트레이 진공패킹 공정설비;
   상기 트레이 진공패킹 공정설비에 연이어 설치할 수 있는 형태로, 상기 트레이 진공패킹 공정설비에서 이송된 제품을 소박스에 삽입하고 상기 소박스 입구를 닫은 후 소박스 라벨을 붙이고 밴딩(Banding)하여 내보내도록 구비되는 소박스패킹 공정설비; 및
   상기 소박스패킹 공정설비에 연이어 설치할 수 있는 형태로, 상기 소박스패킹 공정설비에서 공급받은 소박스를 단위 개수대로 대박스에 넣고 상기 대박스 외면에 대박스 라벨을 붙여 봉합한 후 배출하도록 구비되는 대박스패킹 공정설비를 포함하고,
   각각의 상기 공정설비들은 모두 필요에 따라 전반의 레이아웃을 자유롭게 재편할 수 있는 일련의 모듈 형태이며,
   상기 자동분류 공정설비는 종류별로 서로 다른 커버 트레이를 적재하여 상기 트레이의 디바이스 종류에 맞춰 자동으로 공급하는 별도의 커버 트레이 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 트레이 포장 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자동분류 공정설비와 상기 트레이 사전패킹 공정설비, 상기 소박스패킹 공정설비 및 상기 대박스패킹 공정설비 중 적어도 어느 하나는 각각의 설비별 공정기능에 따라 개별 설정된 다관절 로봇을 포함하는 자동 트레이 포장 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 다관절 로봇은,
   상기 자동분류 공정설비의 설비테이블 상의 한쪽 편에 순차적인 일렬로 나열된 트레이 공급부, 트레이 분배부, 비젼 검사부, 커버 트레이 투입부,부자재 투입부, 트레이 디버터부는 물론, 다른 편에 배치된 데시컨트(Desiccant) 공급기와 인디케이터(Indicator) 공급기 및 커버 트레이 대기부와의 연계 작동이 가능하도록 상기 자동분류 공정설비의 설비테이블 중앙에 마련되어 상기 커버 트레이를 덮거나, 상기 커버 트레이 상부에 상기 데시컨트(Desiccant) 및 상기 인디케이터(Indicator)를 올려 놓는 제1 다관절 로봇과;
   상기 트레이 사전패킹 공정설비의 설비테이블 상의 입구단 쪽에서부터 출구단 쪽으로 순차적으로 나열되는 트레이 밴딩부, 하단 폼 패드 삽입부 및 상단 폼 패드 삽입부와 함께 상기 트레이 사전패킹 공정설비의 설비테이블 후단 부위에 별도로 연결되는 폼 패드 공급기와의 연계 작동이 가능하도록 상기 트레이 사전패킹 공정설비의 설비테이블 한쪽에 마련되어 상기 폼 패드(Foam Pad)를 이송 및 삽입하거나 출력된 상기 폼 패드 라벨을 부착하는 제2 다관절 로봇;
   상기 소박스패킹 공정설비의 설비테이블 상의 쉴드 백 성형부, 쉴드 백 삽입부 및 소박스 라벨 출력부와의 연계 작동이 가능하도록 상기 쉴드 백 성형부의 후단 부위이면서 동시에 소박스 대기부와의 인접 부위에 마련되어 상기 쉴드 백 성형부에서 성형된 쉴드 백을 집어 상기 소박스에 넣거나 상기 소박스 외면에 상기 소박스 라벨을 붙이는 제3 다관절 로봇;
   상기 대박스패킹 공정설비의 설비테이블 상의 소박스 투입부, 대박스 패킹부, 대박스 라벨 부착부는 물론, 엠프티 소박스 투입부와의 연계 작동이 가능하게 상기 대박스패킹 공정설비의 설비테이블 중앙에 마련되어 패킹된 소박스나 엠프티 소박스를 단위 개수대로 상기 대박스에 집어넣거나 상기 대박스 외면에 상기 대박스 라벨을 붙이는 제4 다관절 로봇 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동 트레이 포장 시스템.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버 트레이 공급기는 상기 자동분류 공정설비의 커버 트레이 대기부로 연계되는 커버 트레이 이송부 및 알에프아이디 배출부를 포함하고, 종류별로 각기 다른 상기 커버 트레이가 적재되는 적재 레이어가 회동형의 다층 구조인 것을 특징으로 하는 자동 트레이 포장 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레이 사전패킹 공정설비는 박스 단위로 공급되는 상기 폼 패드를 상기 박스 내에서 하나씩 끄집어올려 자동으로 공급할 수 있도록 된 폼 패드 공급기를 포함하는 자동 트레이 포장 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 폼 패드 공급기는 천정의 양쪽 지지단에 걸쳐 엑스(X)축으로 이동 가능한 이동지지대 상에 와이(Y)축으로의 이동이 가능한 레일단을 형성하고, 상기 레일단으로부터 승강 작동이 가능한 픽업기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 트레이 포장 시스템.

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