KR102008149B1 - 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치 - Google Patents

물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치에 관한 것으로서, 물품과 완충재가 투입된 포장 박스를 이송하는 박스 이송컨베이어에 구비되어 포장 박스 내에 공급된 완충재를 포장 박스 내로 밀어넣어 정돈하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치로서, 박스 이송컨베이어 상에 고정되게 구비되는 프레임에 각각 구비되는 제 1,2 승강실린더; 제 1 승강실린더에 의해 상하로 이동되게 구비되는 승강판; 승강판에 로드를 매개로 유동가능하게 연결되어 승강판과 같이 상하로 이동되면서 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 1 가압판; 제 2 승강실린더에 의해 상하로 이동되는 한편 제 1 가압판의 이웃하는 일측변을 감싸도록 구비되어 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 2 가압판;을 포함하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치를 제공한다.

Description

물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치{Buffer arrangement device for article packing apparatus}
본 발명은 포장 박스 내부에 물품과 완충재를 함께 넣어 포장하는 물품 포장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박스 이송컨베이어 상에 랜덤하게 탑재되어 이송되는 사이즈가 다른 여러 종류의 포장 박스의 빈 내부 공간에 완충재를 정량 공급하여 충전한 후 포장 박스 내에 충전된 완충재를 밀어넣어 정돈하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 물품을 포장 박스로 포장할 때, 운송 도중에 물품이 포장 박스 내에서 움직이지 않고 또한 외부의 충격에 의해 물품이 손상되지 않도록 포장 박스의 내부 공간에 물품과 함께 완충재를 넣어 포장한다.
이러한 물품의 포장 작업은 종래 작업자의 수작업에 의존하였으므로, 포장 작업의 능률이 떨어지는 단점이 있었다. 그리고, 포장 박스 내부의 물품이 차지하고 남은 빈 내부 공간의 체적을 정확하게 측정 내지는 파악하기 어려워 완충재를 포장 용기의 빈 내부 공간에 완전히 그리고 충분한 충전도로 채우는 일이 매우 어렵다.
이러한 단점을 해결하기 위하여, 최근 물품이 투입된 포장 박스의 빈 내부 공간의 체적을 다양한 방식으로 측정하여, 측정된 빈 내부 공간 체적에 대응하는 양만큼 완충재를 투입하는 장치가 제안된 바 있다.
일예로, 국내 등록특허 제10-1224851호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에서는, 포장할 물품의 크기나 종류, 포장 물품의 포장에 적합한 포장 박스의 크기 별로 구분하여 각각 별도로 포장 작업이 진행되는 복수의 포장 라인(수송망)을 설치하고, 여러 종류의 포장 박스를 크기 별로 분류하여 각각의 포장 라인으로 분배하며, 각 포장 라인마다 그 포장 라인에 투입된 포장 박스의 빈 내부 공간(포장 박스에 물품이 채워지고 남은 빈 내부 공간)의 체적을 각 포장 라인마다 별도로 구비된 센서로서 측정하고, 그 측정된 포장 박스의 빈 내부 공간의 체적에 상응하는 양만큼의 완충재를 포장 박스에 충전하도록 구성된 포장 시스템이 개시되어 있다.
하지만, 선행기술문헌에 개시된 포장 시스템은, 다양한 크기의 물품을 그 크기에 맞는 다양한 크기의 포장 박스를 각각의 포장 라인(수송망)으로 분배하여 포장 작업이 이루어지므로, 시스템 전체의 설비 규모가 크고, 복잡하여 포장 작업이 적은 종류, 예컨대 5종류 이하의 포장 박스가 사용되는 소규모 포장 설비에는 적합하지 않은 단점이 있다.
또, 선행기술문헌에는, 포장 박스 내부의 빈 부피에 완충재를 충전하는 완충재 분배 장치가 개시되어 있다.
그런데, 선행기술문헌의 완충재 분배 장치는 각 포장라인마다 구비되므로, 포장 설비의 전체 규모가 커지는 단점이 있고, 포장 박스의 빈 내부 공간에 충전되는 완충재가 균일한 밀도로 충전되게 제어하는 수단을 가지고 있지 않아, 완충재를 포장 박스의 빈 내부 공간에 균일한 밀도로 충전할 수 없는 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-1224851호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다양한 사이즈를 갖는 포장 박스의 빈 내부 공간에 완충재가 정량 공급되어 충전된 후 가압판이 포장 박스의 덮개 접힘 라인까지 이동되면서 완충재를 포장 박스 내의 빈 공간으로 밀어넣어 정돈할 수 있도록 한 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적으로는, 포장 박스 내로 이동되는 가압판의 자세 변화에 따라 완충재의 정량 공급 상태를 검출할 수 있도록 한 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적으로는, 포장 박스 내로 가압판의 이동시 포장 박스 내로 에어를 분사하여 완충재를 흩뜨려 고루 펼친 상태로 충전할 수 있도록 한 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치는, 물품과 완충재가 투입된 포장 박스를 이송하는 박스 이송컨베이어에 구비되어 포장 박스 내에 공급된 완충재를 포장 박스 내로 밀어넣어 정돈하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치로서, 박스 이송컨베이어 상에 고정되게 구비되는 프레임에 각각 구비되는 제 1,2 승강실린더; 제 1 승강실린더에 의해 상하로 이동되게 구비되는 승강판; 승강판에 로드를 매개로 유동가능하게 연결되어 승강판과 같이 상하로 이동되면서 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 1 가압판; 제 2 승강실린더에 의해 상하로 이동되는 한편 제 1 가압판의 이웃하는 일측변을 감싸도록 구비되어 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 2 가압판;을 포함할 수 있다.
그리고, 프레임에는 서보모터가 고정되게 구비되고, 서보모터에는 이에 의해 프레임에서 공회전되는 스크류축이 구비되며, 스크류축에는 스크류축의 회전에 의해 상하로 이동되는 이동블록이 구비되고, 이동블록에는 제 1,2 승강실린더가 고정되어 상하로 이동되게 구비될 수 있다.
게다가, 완충재 정돈 장치 전방의 박스 이송컨베이어에는 이송되는 포장 박스의 바코드를 스캔하여 포장 박스의 사이즈를 검출하는 바코드 리더기가 구비되고, 바코드 리더기에서 검출된 포장 박스의 사이즈에 따라 포장 박스의 덮개가 접히는 라인까지 제 1,2 가압판이 이동되도록 서보모터가 구동되어 제 1,2 승강실린더를 상하로 이동시켜 위치 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 승강판에는 감지센서가 구비되고, 제 1 가압판에는 상방으로 돌출된 감지판이 구비되어, 제 1 가압판이 포장 박스 내의 완충재를 가압하는 과정에서 완충재에 의해 기울어져 감지센서가 감지판을 감지하는 경우, 오작동으로 판단하여 작동을 중지시키도록 구비될 수 있다.
그리고, 승강판과 제 1 가압판 사이의 로드에는 탄성부재가 구비되어, 포장 박스 내의 완충재를 가압하는 과정에서 기울어진 제 1 가압판을 원위치로 복귀시키도록 구성될 수 있다.
또한, 승강판에는 에어분사관이 구비되고, 에어분사관은 제 1 승강실린더의 작동과 연동하여 제 1 가압판의 하강시에만 포장 박스 내부로 에어를 분사하도록 구비될 수 있다.
그리고, 제 1 가압판에는 에어분사관에서 분사된 에어가 포장 박스 내부로 분사될 수 있도록 한 다수의 공기유동구가 형성될 수 있다.
본 발명의 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치에 따르면, 이송되어 오는 포장 박스의 사이즈 정보를 입력받아 가압판의 위치를 조절한 상태에서 가압판이 빈 내부 공간에 완충재가 정량 공급된 포장 박스의 덮개 접힘 라인까지 이동되면서 완충재를 포장 박스 내의 빈 공간으로 밀어넣어 정돈할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명에 따르면, 가압판이 포장 박스의 덮개 접힘 라인까지 이동될 때 가압판의 가압판의 자세 변화에 따라 포장 박스 내에 공급된 완충재의 공급 상태를 검출하여, 물품 포장 장치의 오작동을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명에 따르면, 포장 박스 내로 가압판의 이동시 포장 박스 내로 에어를 분사하여 완충재를 포장 박스 내부의 빈 공간으로 흩뜨려 고루 펼친 상태로 충전할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 구성된 물품 포장 장치의 정면 구성도이다.
도 2는 본 발명이 구성된 물품 포장 장치의 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치에 박스 정렬수단이 구비된 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치의 평면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치의 측면 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치의 승강판과, 가압판 및 승강실린더를 도시한 정면 구성도이다.
도 7은 도 6의 배면 구성도이고, 도 7-1은 도 7의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치의 승강판과 가압판을 분리 도시한 도면이고, 도 8-1은 도 8의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치에 작은 포장 박스가 공급된 상태에서의 작동 상태도이고, 도 9-1은 도 9의 "A" 부분을 단면으로 도시한 확대단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치에 작은 포장 박스가 공급된 상태에서 제 1 가압판의 오작동 및 이를 검출하는 감지센서의 작동상태를 보인 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 완충재 정돈 장치에 큰 포장 박스가 공급된 상태에서의 작동 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 12는 본 발명의 완충재 정돈 장치 및 완충재 정돈 장치가 적용된 물품 포장 장치의 구성을 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 물품 포장 장치는 도면에 도시된 바와 같이, 물품(400)과 완충재(300)가 투입된 포장 박스를 이송시키는 박스 이송컨베이어(10)와, 박스 이송컨베이어(10) 상에 구비되어 포장 박스(B) 내에 공급된 완충재(300)를 포장 박스(B) 내로 밀어넣어 정돈하는 완충재 정돈 장치(200)를 포함한다.
박스 이송컨베이어(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 나란한 양 프레임 사이에는 다수의 이송롤러(11)가 양 프레임을 연결하도록 구비된 상태에서 각각 무한 반복 회전되도록 구비된다. 이러한 다수의 이송롤러(11)는 구동모터에 체인이나 벨트로서 연결되어 일체화된 상태로 동시에 회전 구동된다.
한편, 완충재 정돈 장치(200) 전방의 박스 이송컨베이어(10)에는 박스 이송컨베이어(10) 상에서 물품(400)이 투입된 채로 이송되어 오는 포장 박스(B) 내의 빈 공간에 완충재(300)를 정량 공급하기 위한 완충재 정량 공급부(100)가 구성된다.
이러한 완충재 정량 공급부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그 내부에 일정한 체적을 갖는 완충재(300)가 공급되어 저장되는 복수의 호퍼(110)와, 각 호퍼(110)에 연통되게 구비되어 포장 박스(B) 내부의 빈 공간으로 완충재(300)를 정량 공급하는 배출 유도부(120)가 포함된다.
특히, 완충재 정량 공급부(100)에서의 완충재 정량 공급은 박스 이송컨베이어(10)에 의해 이송되는 포장 박스(B)의 3차원 이미지 데이터 및 포장 박스(B) 내부의 물품(400)의 3차원 이미지 데이터를 검출하는 3차원 센서부(미도시)와, 3차원 센서부에서 검출한 포장 박스(B)의 3차원 이미지 데이터로부터 포장 박스(B)의 전체 체적(V1)을 산출하고, 3차원 센서부에서 검출한 물품의 3차원 이미지로부터는 물품(400)의 전체 체적(V2)을 산출하며, 포장 박스(B)의 전체 체적(V1)과 물품(400)의 전체 체적(V2)으로부터 포장 박스(B)의 빈 내부 공간의 체적(Vo)을 산출하는 제어부(미도시)를 통해 이루어지게 된다.
즉, 완충재 정량 공급부(100)에서는 호퍼(110) 내로 공급된 완충재(300)를 제어부에서 산출된 포장 박스(B)의 빈 내부 공간의 체적(Vo)에 대응하는 양만큼 배출 유도부(120)를 통해 포장 박스(B)의 빈 내부 공간으로 정량 공급하게 된다.
한편, 완충재 정돈 장치(200)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 박스 이송컨베이어(10)의 상부에 구성된다.
이러한 완충재 정돈 장치(200)는 박스 이송컨베이어(10)의 측면에 수직하게 세워져 고정된 프레임(200a)을 통해서 박스 이송컨베이어(10)의 상부에 구성된다.
이와 같은 프레임(200a)에는 제 1,2 승강실린더(260)(270)가 각각 구비되고, 제 1 승강실린더(260)에는 제 1 승강실린더(260)에 의해 상하로 이동되는 승강판(280)이 구비되며, 승강판(280)에 로드(281)를 매개로 유동가능하게 연결되어 승강판(280)과 같이 상하로 이동되면서 포장 박스(B) 내에 공급된 완충재(300)를 가압하는 제 1 가압판(261)이 구비되고, 제 2 승강실린더(270)에는 제 2 승강실린더(270)에 의해 상하로 이동되는 한편 제 1 가압판(261)의 이웃하는 일측변을 감싸도록 구비되어 포장 박스(B) 내에 공급된 완충재(300)를 가압하는 제 2 가압판(271)이 구비된다.
제 1,2 승강실린더(260)(270)는 박스 이송컨베이어(10)에서 랜덤하게 이송되어 오는 포장 박스(B)의 사이즈에 따라 프레임(200a)에서 그 높이가 자동 조절되게 구비된다.
이를 위해, 프레임(200a)에는 도 3 및 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(200a)의 상단부에 서보모터(250)가 고정되게 구비되고, 서보모터(250)에는 이에 의해 회전되는 스크류축(251)이 연결되어 구비되며, 스크류축(251)은 프레임(200a)의 상,하단부를 관통한 상태로 공회전되게 결합되어 구비되고, 이 스크류축(251)에는 스크류축(251)의 회전에 의해 상하로 이동되는 이동블록(252)이 구비되며, 이동블록(252)에는 제 1,2 승강실린더(260)(270)가 각각 고정되어 상하로 이동되게 구비된다.
이로써, 이송되어 오는 포장 박스(B)의 사이즈에 따라 서보모터(250)가 정.역회전되면서 스크류축(251) 상에서 이동블록(252)을 상하로 이동시켜 제 1,2 승강실린더(260)(270)의 높이를 자동 조절함으로써 제 1,2 승강실린더(260)(270)에 의해 하강되는 제 1,2 가압판(261)(271)이 포장 박스(B)의 사이즈에 관계없이 항상 일정하게 포장 박스(B)의 각 덮개(C)가 접히는 접힘 라인(L)까지만 하강할 수 있도록 조절된다.
게다가, 상기와 같은 완충재 정돈 장치(200) 전방의 박스 이송컨베이어(10)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 이송되어 오는 포장 박스(B)의 바코드를 스캔하여 포장 박스(B)의 사이즈를 검출하는 바코드 리더기(210)가 구비된다.
따라서, 바코드 리더기(210)에서 검출된 포장 박스(B)의 사이즈에 따라 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지만 제 1,2 가압판(261)(271)이 하강되도록 서보모터(250)가 구동되어 제 1,2 승강실린더(260)(270)를 상하로 이동시켜 위치 조절하게 된다. 이와 같은 바코드 리더기(210)와 서보모터(250)의 작동은 물품 포장 장치의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(미도시)에 의해 제어된다.
또한, 박스 이송컨베이어(10)에는 상기와 같이 이송되어 오는 포장 박스(B)를 완충재 정돈 장치(200)의 정위치로 위치시키기 위한 박스 정렬수단이 더 구성된다.
박스 정렬수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 박스 이송컨베이어(10)에 구비되어 이송되어 오는 포장 박스(B)를 감지하는 센싱수단과, 센싱수단의 감지신호에 따라 박스 이송컨베이어(10)의 이송롤러(11) 사이에서 상하로 이동되어 출입되면서 이송되어 오는 포장 박스(B)를 정지시키는 스톱퍼판(230)과, 박스 이송컨베이어(10)에 구비되어 스톱퍼판(230)에 의해 이송이 정지된 포장 박스(B)를 완충재 정돈 장치(200) 측으로 밀어 정렬시키는 정렬판(241)을 포함한다.
여기서, 센싱수단은 박스 이송컨베이어(10)에서 이송되어 오는 포장 박스(B)를 검출할 수 있는 수단이면 모두 만족하나, 본 실시예에서는 보다 정확성 및 정밀성을 기하기 위하여 박스 이송컨베이어(10)에 구비되어 광을 조사하는 발광부(220)와, 발광부(220)와 마주하는 박스 이송컨베이어(10)의 반대편 측에 구비되어 조사된 광을 수광하여 발광부(220) 측으로 반사시키는 미러로 구성된 수광부(221)를 포함하는 센싱수단을 일례로 예시하여 설명한다.
그리고, 스톱퍼판(230)은 도면으로 도시되지는 않았지만, 박스 이송컨베이어(10)의 하부에 구비되어 있다가 실린더 등의 승강수단에 의해 박스 이송컨베이어(10)의 상부로 출입되게 구비된다.
정렬판(241)은 박스 이송컨베이어(10)의 일측에 고정되게 구비되어 정렬판(241)을 완충재 정돈 장치(200) 측으로 밀어 이동시키는 정렬실린더(240)에 의해 작동된다.
이로써, 박스 이송컨베이어(10) 상에서 랜덤하게 이송되어 오는 포장 박스(B)를 바코드 리더기(210)가 스캔하여 포장 박스(B)의 사이즈를 검출해내고, 다양한 사이즈의 포장 박스(B)를 항상 일정한 위치에 정렬시켜 구비함으로써 후술될 제 1,2 가압판(261)(271)이 정확히 포장 박스(B) 내부로 하강되어 완충재(300)를 정돈시킬 수 있게 된다.
한편, 완충재 정돈 장치(200)의 승강판(280)은 제 1 승강실린더(260)에 연결되어 상하로 이동가능하게 구비되고, 승강판(280)의 일방향 양측에는 도 8에 도시된 바와 같이 로드(281)가 관통 결합되어 구비되며, 양 로드(281)의 하단부에는 제 1 가압판(261)이 걸림된 상태로 구속되게 구비된다.
이때, 복수의 로드(281)는 각각 그 상,하단부에 로드(281)의 외경보다 큰 직경을 갖는 체결링이 결합 고정되고, 이 체결링은 로드가 관통되는 승강판(280) 및 제 1 가압판(261)의 관통구보다도 큰 직경을 갖도록 형성되며, 이러한 체결링은 C링이나 E링 등으로 구성될 수 있다.
이로써, 로드(281)는 그 상하 양단부의 체결링에 의해 승강판(280)과 제 1 가압판(261)에 걸림되어 유동가능한 상태로 구속되게 구비되고, 이때 제 1 가압판(261)의 관통구는 승강판(280)의 관통구보다 큰 내경을 갖도록 구비되어, 로드(281) 상에서 제 1 가압판(261)이 기울어질 수 있도록 구비된다. 여기서, 제 1 가압판(261)의 관통구 내경에는 탄성링(도면 미표시)을 더 형성함으로써 로드(281) 상에서 제 1 가압판(261)이 기울질 때 로드(281)와 제 1 가압판(261)의 접촉으로 인한 충격을 방지할 수 있다.
다른 예로는, 상기와 같이 로드(281)가 관통되는 승강판(280)의 관통구는 로드(281)가 나사 체결되어 고정되는 나사공으로 형성될 수 있고, 제 1 가압판(261)의 관통구는 로드(281)의 외경보다는 크고 체결링보다 작은 내경을 갖도록 구비되어, 제 1 가압판(261)이 로드(281)와의 이격된 간격만큼 로드(281) 상에서 기울어질 수 있게 구비된다.
한편, 또 다른 예로는, 도 8-1 및 도 9-1을 참조하면, 상기와 같이 로드(281)가 관통되는 승강판(280)의 관통구에 플랜지형 리니어 부시(281-1)를 관통되게 형성한다. 즉, 리니어 부시 플랜지부를 승강판(280)과 볼팅하여 결합하고 체결볼트(281-2)를 통해 리니어 부시에 관통된 로드(281)의 일측과 결합함으로서 승강판(280)과 로드의 결합이 완성되고, 제 1 가압판(261)을 관통하여 로드(281)의 타측에 체결되는 관통볼트(281-3)에 의해 로드와 제 1 가압판(261)의 결합이 완성된다. 이로서, 상기 예와는 달리 제 1 가압판(261)이 로드(281) 상에서 기울어지 않고 수평상태를 유지하면서 완충재를 가압할 수 있게 된다. 한편, 플랜지형 리니어 부시(281-1)의 플랜지부를 승강판(280)의 저부에 위치시키고 체결볼트(281-2)를 승강판 상부에서 로드(281)와 결합함으로서 승강판을 로드로부터 용이하게 탈부착할 수 있다.
그리고, 승강판(280)과 제 1 가압판(261) 사이의 로드(281)에는 탄성부재가 끼워져 구비되고, 탄성부재는 압축 코일스프링(이하 "스프링"이라 한다)(282)으로 구비되어, 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 가압하는 과정에서 기울어지거나 또는 수평상태로 가압이 완료된 제 1 가압판(261)을 원위치로 복귀시키게 된다.
한편, 상기와 같이 포장 박스(B) 내의 완충재(300)에 의해 기울어지는 제 1 가압판(261)에는 상방으로 수직하게 돌출된 감지판(263)이 구비되고, 이에 대응한 승강판(280)에는 감지판(263)을 감지하는 감지센서(283)가 구비되며, 이러한 감지센서(283)는 광센서 또는 근접센서 또는 리미트스위치 등으로 구성될 수 있다.
이로써, 도 11에서와 같이, 제 1 가압판(261)이 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 가압하는 과정에서 불균일하게 적층된(또는 과충전된) 완충재(300)에 의해 기울어지게 되면, 기울어진 제 1 가압판(261)의 감지판(263)이 감지센서(283)에 의해 감지되고, 이에 따라 물품 공급 장치에 구성되는 제어부가 이를 오작동으로 판단하여 물품 공급 장치의 작동을 중지시켜 포장 박스(B)의 이동을 정지시킨 상태에서 작업자가 점검하여 처리할 수 있도록 한다.
여기서, 또 다른 예로서, 제 1 가압판(261)이 수평상태를 유지하는 경우 제 1 가압판(261)이 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 가압하는 과정에서 불균일하게 적층된(또는 과충전된) 완충재(300)의 최고 높이의 완충재에 의해 더 이상 하강을 할 수 없는 경우 수평상태의 제 1 가압판(261)의 감지판(263)이 감지센서(283)에 의해 감지되는지 여부에 따라 오작동 여부를 판단한다.
그리고, 상기와 같은 제 1 가압판(261)에는 후술될 에어분사관(284)에서 분사된 에어가 통과할 수 있는 다수의 공기유동구(262)가 형성되되, 이러한 공기유동구(262)는 제 2 가압판(271)에도 형성될 수 있다. 이와 같은 공기유동구(262)를 통해서 에어분사관(284)에서 분사된 에어는 포장 박스(B) 내로 분사되어 완충재(300)를 포장 박스(B) 내의 빈 공간으로 흩뜨려 고루 펼치게 된다.
한편, 승강판(280)에는 에어분사관(284)이 고정되게 구비된다. 이러한 에어분사관(284)은 제 1 승강실린더(260)의 작동과 연동하여 제 1 가압판(261)의 하강시에만 포장 박스(B) 내부로 에어를 분사하도록 구비된다.
즉, 에어분사관(284)은 노즐로 구성될 수 있으며, 제 1 승강실린더(260)에 에어를 공급하는 공압라인에서 분기된 별도의 분기라인이 에어분사관(284)에 연결됨으로써 제 1 승강실린더(260)에 에어가 공급되어 제 1 승강실린더(260)의 하강 작동시 일부의 에어가 에어분사관(284)으로 분기되어 공급되고, 제 1 승강실린더(260)의 상승 시는 에어분사가 차단된다.
따라서, 제 1 승강실린더(260)에 의해 제 1 가압판(261)이 포장 박스(B) 내로 하강될 때, 에어분사관(284)에서 포장 박스(B) 내부로 에어가 분사됨으로써 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 흩뜨려 고루 펼치게 된다.
그리고, 가압판(261)(271)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이송되어 오는 포장 박스(B)의 사이즈에 대응하는 면적을 갖도록 복수개 또는 그 이상으로 구비될 수 있고, 이들 각 가압판(261)(271)들은 각각의 승강실린더(260)(270)에 의해 단독 또는 동시에 포장 박스(B)의 내부 면적에 대응한 크기로 하강되어 포장 박스(B)의 덮개 안쪽으로 진입되어 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 눌러 완충재(300)가 포장 박스(B)의 빈 내부 공간으로 균일하게 분포되도록 정돈하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 가압판의 일례로 제 1,2 가압판(261)(271)을 예시하여 설명하고, 이러한 제 1,2 가압판(261)(271)은 전술한 바와 같이 서보모터(250)에 의한 제 1,2 승강실린더(260)(270)의 위치 조절을 통해 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지만 하강하게 된다.
이와 같은 양 가압판(261)(271)은 하나의 모서리가 동일한 기준 모서리에 모여 지도록 작은 면적의 제 1 가압판(261) 주위를 둘러싸도록 제 2 가압판(271)을 ㄱ자 형태로 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 다른 예로, 도 7-1을 참조하면, 양 가압판(261)(271)은 상기 기준 모서리를 기준으로 일측변에 대면하도록, 즉 서로 마주보도록 ㅁ자 형태로 구비된다.
이때, 제 1 가압판(261)의 면적은 도 9 및 도 10에서와 같이 작은 포장 박스(B)의 내부 면적과 일치되도록 구비하고, 제 1 가압판(261)과 제 2 가압판(271)의 면적의 합은 도 12에서와 같이 큰 포장 박스(B)의 내부 면적과 일치되도록 구비한다.
그리고, 동일한 기준 모서리는 박스 이송컨베이어(10)에서 이송되어 오는 포장 박스(B)를 완충재 정돈 장치(200)가 구비된 박스 이송컨베이어(10)의 일측 프레임과 스톱퍼판(230)이 이루는 모서리로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 박스 이송컨베이어(10)의 일측 프레임과 스톱퍼판(230)이 이루는 모서리는 박스 이송컨베이어(10)에서 이송되는 모든 포장 박스(B)가 항상 지나가는 기준 모서리가 되므로, 이 기준 모서리를 통해 제 1,2 가압판(261)(271)을 항상 일정한 위치에서 상하로 이동되게 구비할 수 있으므로 제 1,2 가압판(261)(271)을 다양한 사이즈의 포장 박스(B)에 적용할 수 있게 된다.
도 9는 제 1,2 가압판(261)(271)이 상승되어 있는 상태를 나타내는 것이고, 도 10은 제 1 가압판(261)만이 하강되어 작은 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 정돈하는 것을 나타내는 것이며, 도 12는 제 1,2 가압판(261)(271)이 하강되어 큰 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 정돈하는 것을 나타낸 것이다.
이러한 제 1,2 가압판(261)(271)은 각각 제 1,2 승강실린더(260)(270)에 의해 상하로 이동가능하게 구비되고, 본 실시예에서는 복수의 가압판(261)(271)과 복수의 승강실린더(260)(270)가 일대일 구조로 대응되게 도시돼 있으나, 가압판(261)(271) 및 승강실린더(260)(270)는 포장 박스(B)의 내부 면적에 따라 그 수를 더 늘릴 수도 있다.
즉, 제 1 가압판(261)을 "ㅁ"자로 형성하고, 제 1 가압판(261)을 감싸는 형태로 제 2 가압판(271)을 "ㄱ"자로 형성하며, 제 2 가압판(271)을 감싸는 형태로 제 3 가압판(미도시)을 "ㄱ"자로 형성하는 방법으로 다수의 가압판을 연속하여 형성할 수 있고, 각 가압판에는 각각의 승강실린더가 연결되어 구비될 수 있다.
한편, 다른 예로서, 도 7-1에 도시된 것처럼, 제 1 가압판(261)을 "ㅁ"자로 형성하고, 제 1 가압판(261)의 일측을 대면하는 형태로 제 2 가압판(271)을 "ㅁ"자로 형성하며, 제 1 가압판(261)과 제 2 가압판(271)의 타측을 동시에 대면하는 형태로 제 3 가압판(271-1)을 "ㅁ"자로 형성하는 방법으로 다수의 가압판을 연속하여 형성할 수 있고, 각 가압판에는 각각의 승강실린더가 연결되어 구비될 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치의 작동관계를 설명한다.
물품(400)과 완충재(300)가 충전된 포장 박스(B)가 박스 이송컨베이어(10)에 의해 이송되면, 바코드 리더기(210)가 포장 박스(B)의 바코드를 스캔하여 포장 박스(B)의 사이즈를 검출한다.
그리고, 포장 박스(B)가 박스 이송컨베이어(10)에 의해 더 이송되어 완충재 정돈 장치(200)의 하부로 이송되어 오면, 이를 발광부(220)와 수광부(221)로 된 센싱수단에서 감지하여 스톱퍼판(230)을 박스 이송컨베이어(10) 위로 상승시키게 된다.
이로써, 박스 이송컨베이어(10)에서 이송되어 온 포장 박스(B)는 스톱퍼판(230)에 걸림되어 이송이 정지되고, 이 상태에서 정렬실린더(240)가 작동되어 정렬판(241)이 박스 이송컨베이어(10) 상으로 인출되면서 포장 박스(B)를 박스 이송컨베이어(10)의 기준 모서리에 밀착시켜 정렬시키게 된다.
이후, 바코드 리더기(210)에서 스캔된 포장 박스(B)의 사이즈에 따라 제어부가 제 1,2 승강실린더(260)(270)를 제어하여 제 1 가압판(261) 또는 제 2 가압판(271)을 하강시키게 된다.
이때, 제 1,2 가압판(261)(271)은 도 9에서와 같이, 박스 이송컨베이어(10)의 상부에 나란히 구비되어 있다가 박스 이송컨베이어(10)에서 작은 크기의 포장 박스(B)가 이송되어 오는 경우에는 도 10에서와 같이 제 1 승강실린더(260)에 의해 제 1 가압판(261)이 하강하게 된다.
즉, 제 1 승강실린더(260)에 의해 승강판(280)이 하강하게 되면, 승강판(280)에 로드(281)와 스프링(282)으로 유동가능하게 연결된 제 1 가압판(261)이 승강판(280)과 같이 하강하게 된다.
이와 같이 제 1 승강실린더(260)에 의해 승강판(280)과 제 1 가압판(261)이 하강할 시에는 제 1 승강실린더(260)로 공급되는 공압의 일부가 승강판(280)에 구비된 에어분사관(284)으로 공급되어 에어분사관(284)을 통해 제 1 가압판(261)으로 에어를 분사하게 되고, 이에 분사된 에어는 제 1 가압판(261)의 공기유동구(262)를 통해 포장 박스(B) 내부로 분사되어 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 흩뜨려 고루 펼치게 된다.
한편, 상기와 같이 하강하는 제 1 가압판(261)은 포장 박스(B)의 내부로 진입되어 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지만 하강되는데, 이는 바코드 리더기(210)에서 검출된 포장 박스(B)의 사이즈에 따라 제어부가 서보모터(250)를 작동시켜 제 1,2 가압판(261)(271)이 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지만 하강되도록 제 1,2 승강실린더(260)(270)의 위치를 조절함에 따른다.
이와 같이 하강하는 제 1 가압판(261)은 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지 하강되면서 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 눌러 완충재(300)가 포장 박스(B)의 빈 내부 공간으로 균일하게 분포되도록 정돈하게 된다.
이 과정에서 완충재(300)가 포장 박스(B) 내에서 흩어지지 않고 적층된 경우에는 도 11에서와 같이 적층된 완충재(300)에 의해 제 1 가압판(261)이 일측으로 기울어지게 되고, 기울어진 제 1 가압판(261)의 양 감지판(263) 중 일측의 감지판(263)이 승강판(280) 위로 돌출되며, 승강판(280)에 구비된 감지센서(283)가 상방으로 돌출된 감지판(263)을 감지함에 따라 제어부는 물품 포장 장치의 작동을 중지시켜 작업자로 하여금 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 점검할 수 있도록 한다.
이후, 포장 박스(B) 내의 완충재(300)가 흩어져 고루 펼쳐지게 되면, 기울어졌던 제 1 가압판(261)이 스프링(282)에 의해 원위치로 복귀되면서 감지센서(283)의 감지신호가 끊어짐으로써 물류 포장 장치는 다시 정상작동된다.
그리고, 박스 이송컨베이어(10)에서 큰 포장 박스(B)가 이송되어 오면, 제 1 승강실린더(260)와 더불어 제 2 승강실린더(270)가 같이 작동되어 제 2 가압판(271)이 도 12에서와 같이 제 1 가압판(261)과 같이 포장 박스(B)의 덮개 접힘 라인(L)까지 하강되어 포장 박스(B) 내의 완충재(300)를 눌러 완충재(300)가 포장 박스(B)의 빈 내부 공간으로 균일하게 분포되도록 정돈하게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 박스 이송컨베이어 11 : 이송롤러
100 : 완충재 정량 공급부 110 : 호퍼
120 : 배출 유도부 200 : 완충재 정돈 장치
200a : 프레임 210 : 바코드 리더기
220 : 발광부 221 : 수광부
230 : 스톱퍼 240 : 정렬실린더
241 : 밀판 250 : 서보모터
251 : u스크류축 252 : 이동블록
260,270 : 승강실린더 261,271 : 가압판
262 : 공기유동구 263 : 감지판
280 : 승강판 281 : 로드
282 : 스프링 283 : 감지센서
284 : 에어분사관 300 : 완충재
400 : 물품
B : 포장 박스 C : 덮개
L : 덮개 접힘 라인

Claims (8)

  1. 물품과 완충재가 투입된 포장 박스를 이송하는 박스 이송컨베이어에 구비되어 포장 박스 내에 공급된 완충재를 포장 박스 내로 밀어넣어 정돈하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치로서,
    박스 이송컨베이어 상에 고정되게 구비되는 프레임에 각각 구비되는 제 1,2 승강실린더;
    제 1 승강실린더에 의해 상하로 이동되게 구비되는 승강판;
    승강판에 로드를 매개로 유동가능하게 연결되어 승강판과 같이 상하로 이동되면서 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 1 가압판;
    제 2 승강실린더에 의해 상하로 이동되는 한편 제 1 가압판과 접하여 포장 박스 내에 공급된 완충재를 가압하는 제 2 가압판;을 포함하되,
    승강판에는 감지센서가 구비되고, 제 1 가압판에는 상방으로 돌출된 감지판이 구비되어, 제 1 가압판이 포장 박스 내의 완충재를 가압하는 과정에서 감지센서가 감지판을 감지하는 경우, 오작동으로 판단하여 작동을 중지시키도록 구비되는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    프레임에는 서보모터가 고정되게 구비되고,
    서보모터에는 이에 의해 프레임에서 공회전되는 스크류축이 구비되며,
    스크류축에는 스크류축의 회전에 의해 상하로 이동되는 이동블록이 구비되고,
    이동블록에는 제 1,2 승강실린더가 고정되어 상하로 이동되게 구비되는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    완충재 정돈 장치 전방의 박스 이송컨베이어에는 이송되는 포장 박스의 바코드를 스캔하여 포장 박스의 사이즈를 검출하는 바코드 리더기가 구비되고,
    바코드 리더기에서 검출된 포장 박스의 사이즈에 따라 포장 박스의 덮개가 접히는 라인까지 제 1,2 가압판이 이동되도록 서보모터가 구동되어 제 1,2 승강실린더를 상하로 이동시켜 위치 조절하는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    승강판과 제 1 가압판 사이의 로드에는 탄성부재가 구비되어, 포장 박스 내의 완충재를 가압 후 제 1 가압판을 원위치로 복귀시키는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    승강판에는 에어분사관이 구비되고, 에어분사관은 제 1 승강실린더의 작동과 연동하여 제 1 가압판의 하강시에 포장 박스 내부로 에어를 분사하도록 구비되는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제 1 가압판에는 에어분사관에서 분사된 에어가 포장 박스 내부로 분사될 수 있도록 한 다수의 공기유동구가 형성되는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    제 2 가압판은 제 1 가압판의 이웃하는 일측변을 감싸거나, 또는 일측변에 대면하도록 구비되는 물품 포장 장치용 완충재 정돈 장치.
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