KR102051118B1 - 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수출용 박스 제함기로서, 전개된 상태의 골판지를 접어 박스체로 변형시키는 폴딩부; 상기 폴딩부에 의해 변형된 박스체가 놓여지는 파렛트를 제공하는 파렛트 공급부; 상기 파렛트에 의해 지지된 박스체의 내부 공간으로 보강목을 삽입하여 상기 박스체의 내면과 밀착시키는 보강목 밀착부; 및 상기 보강목 밀착부에 의해 상기 박스체의 내면과 밀착된 보강목을 상기 박스체의 내면과 결합시키는 보강목 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법{EXPORT BOX MANUFACTURING APPARATUS AND EXPORT BOX MANUFACTURING METHOD BY THIS MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은, 다수개의 포장박스가 수용되는 수출용 박스를 자동화 공정으로 제조할 수 있도록 구성된 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 제품을 포장하는 박스는, 재단된 시트재(골판지)에 절곡선 또는 절취선을 개설하고 그 절곡선을 따라 접는 과정에 의해 제조된다.

이러한 박스는, 제품의 종류 및 크기에 대응하여 다양한 형태를 가질 수 있으며, 대부분 장방형의 형태를 가지는 것이 가장 일반적이다.

그 중 제품의 수출을 위하여 선박 또는 항공기에 탑재되는 수출용 박스는, 수출되기 위한 제품이 포장된 다수개의 포장박스를 수용해야 하기 때문에, 흔히 우리가 가정에서 택배로 받는 포장박스보다 상대적으로 큰 특징이 있으며, 또한, 포장박스의 보호를 위하여 일반적인 박스보다 강한 내구성이 요구된다.

특히, 수출용 박스는, 지게차와 같은 운반차에 의해 다단으로 적층된 채 운반되고, 더욱이, 선박이나 항공기 내에서 다단으로 적층된 상태로 배치되기 때문에 무거운 하중을 견딜 수 있도록 구성되어야 한다. 따라서, 이러한 수출용 박스는, 수직방향 외력 또는 수평방향 외력에 견딜 수 있도록, 다수개의 보강목을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

다수개의 보강목은, 포장박스가 수출용 박스의 내부 공간에 수용되기 이전에 수출용 박스의 내부에 마련되며, 수직방향 또는 수평방향으로 배치된 채 수출용 박스의 내면과 고정적으로 연결될 수 있다.

이에 따라, 수출용 박스는 다수개의 보강목에 의해 외력으로부터 변형되거나 파손되는 것이 더욱 방지될 수 있다.

하지만, 수출용 박스의 내부 공간에 다수개의 보강목을 배치시킴과 동시에 수출용 박스의 내면과 고정시키는 작업이 작업자에 의한 수작업으로 이루어지기 때문에 수출용 박스의 제조시간이 더딘 문제점이 있고, 또한, 인건비에 따른 제조단가가 상승되는 문제점이 있다.

그리고, 기존의 제함기는, 단순히 재단된 시트재(골판지)를 접어 박스체로 변형시키는 구성에 한정되어 있기 때문에 위와 같은 수출용 박스를 제조하기에는 한계가 있다.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0004734호의 '시트 절첩 장치 및 방법과 제함기'가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시트재를 접어 상자체로 형성하는 공정과, 박스체의 내부 공간에 다수개의 보강목을 삽입 및 고정시키는 공정이 자동화 방식으로 이루어질 수 있도록 구성된 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 다수개의 보강목이 상자체의 내부로 삽입되어 박스체의 내면과 고정될 시에, 상자체의 저부를 지지하는 파렛트를 공급할 수 있도록 구성된 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 수출용 박스 제함기로서, 전개된 상태의 골판지를 접어 박스체로 변형시키는 폴딩부; 상기 폴딩부에 의해 변형된 박스체가 놓여지는 파렛트를 제공하는 파렛트 공급부; 상기 파렛트에 의해 지지된 박스체의 내부 공간으로 보강목을 삽입하여 상기 박스체의 내면과 밀착시키는 보강목 밀착부; 및 상기 보강목 밀착부에 의해 상기 박스체의 내면과 밀착된 보강목을 상기 박스체의 내면과 결합시키는 보강목 결합부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파렛트 공급부는, 적층된 다수개의 파렛트를 정렬시키는 정렬부;상기 정렬부에 의해 정렬된 다수개의 파렛트 중에서 최하단에 배치된 파렛트를 인출하는 인출부; 및 상기 인출부에 의해 인출된 파렛트를 메인 컨베이어로 이송시키는 이송부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폴딩부는, 상기 골판지의 외면을 흡착한 뒤 접어서 상부와 하부가 개방된 박스체로 변형시키는 제1폴딩유닛이 마련된 제1로봇암; 상기 제1로봇암에 의해 변형된 상기 박스체의 하단측 날개를 접는 제2폴딩유닛; 및 상기 제2폴딩유닛에 의해 하부가 차단된 상기 박스체는 상기 제1로봇암에 의해 상기 메인 컨베이어에 배치된 파렛트의 윗면으로 이송될 수 있다.

또한, 상기 보강목 밀착부는, 상기 박스체의 내측 모서리부로 보강목을 세워 밀착시키는 제1클램핑 유닛이 마련된 제2로봇암; 및 상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면으로 보강목을 눕혀 밀착시키는 제2클램핑 유닛이 마련된 직교로봇;을 포함하며, 상기 직교로봇은, 상기 제2로봇암으로부터 보강목을 전달받을 수 있다.

또한, 상기 직교로봇에 의해 상기 박스체의 내부 공간에서 수평 상태로 마련되는 보강목은, 상기 박스체의 내측 모서리부에 마련된 보강목의 상부에 배치된 채 상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 밀착될 수 있다.

또한, 상기 보강목 결합부는, 상기 박스체의 내측 모서리와 상기 보강목을 서로 결합시키는 제1택커(tacker)가 마련된 제3로봇암; 및 상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 상기 수평 보강목을 서로 결합시키는 제2택커(tacker)가 마련된 제4로봇암;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3로봇암은, 상기 박스체의 내측 모서리와 상기 보강목을 서로 결합시키기 이전에, 상기 제2폴딩유닛에 의해 접혀진 상기 박스체의 하단측 날개를 고정된 상태로 결합시킬 수 있다.

또한, 상기 파렛트 공급부는, 상기 이송부의 일단측에 마련되는 터닝부를 더 포함하며, 상기 터닝부는, 윗면이 하부를 향한 채로 뒤집혀진 채 상기 인출부에서 이송되오는 파렛트를 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 터닝부는, 윗면이 하부를 향하도록 배치된 파렛트를 파지한 채 상승 또는 하강되는 승강유닛; 및 상기 승강유닛에 의해 상승된 파렛트를 회전시키는 회전유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 수출용 박스 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법으로서, 상기 폴딩부가 전개된 상태의 골판지를 접어 박스체로 변형시키는 폴딩단계; 상기 파렛트 공급부가 상기 폴딩단계에서 변형된 박스체가 놓여지는 파렛트를 공급하는 파렛트 공급단계; 상기 보강목 밀착부가 상기 박스체의 내부 공간에 다수개의 보강목을 삽입하여 상기 박스체의 내면에 밀착시키는 밀착단계; 및 상기 보강목 결합부가 상기 박스체의 내면과 밀착된 보강목을 상기 박스체의 내면과 결합시키는 결합단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법은, 전개된 상태의 골판지를 접어 박스체를 형성하는 공정과, 이 박스체의 내부에 다수개의 보강목을 마련하는 공정을 자동화 방식으로 수행할 수 있는 구성을 가지므로, 수출용 박스의 생산성을 증대하고 더불어, 제조의 편의성을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법은, 박스체의 저부를 지지하는 파렛트를 자동으로 공급하는 구성을 가지므로, 박스체의 이송자세가 유지되어 박스체의 내부 공간에 보강목을 삽입 및 결합시키는 공정이 안정적으로 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수출용 박스 제함기의 구성을 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 파렛트가 적층된 모습을 보여주는 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트 공급부의 정렬부를 정면에서 바라본 도면.
도 5는 도 4에 도시된 정렬부의 측면도.
도 6는 도 4에 도시된 정렬부의 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트 공급부의 인출부를 정면에서 바라본 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트 공급부의 터닝부를 정면에서 바라본 도면.
도 9는 도 8에 도시된 터닝부의 측면도.
도 10은 도 8에 도시된 터닝부의 평면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩부의 제1로봇암 구성을 보여주는 도면.
도 12는 도 11에 도시된 제1로봇암의 제1폴딩유닛에 의하여 골판지가 박스체로 변형된 모습을 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩부의 제2폴딩유닛을 정면에서 바라본 도면.
도 14는 도 13에 도시된 제2폴딩유닛의 측면도.
도 15는 도 13에 도시된 제2폴딩유닛의 평면도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강목 밀착부의 제2로봇암 구성을 보여주는 도면.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강목 밀착부의 직교로봇 구성을 보여주는 도면.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강목 결합부의 제3로봇암 및 제4로봇암의 구성을 보여주는 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 도 1 내지 도 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수출용 박스 제함기 및 이 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수출용 박스 제함기(100)는, 전개된 상태의 골판지(S, 도 11참조)를 접어 박스체(10, 도 13참조)로 변형시키는 폴딩부(200); 상기 폴딩부(200)에 의해 변형된 박스체(10)가 놓여지는 파렛트(P)를 제공하는 파렛트 공급부(300); 상기 파렛트(P)에 의해 지지된 박스체(10)의 내부 공간으로 보강목(20, 30)을 삽입하여 상기 박스체의 내면과 밀착시키는 보강목 밀착부(400); 및 상기 보강목 밀착부(400)에 의해 상기 박스체(10)의 내면과 밀착된 보강목(20, 30)을 상기 박스체(10)의 내면과 결합시키는 보강목 결합부(500);를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 파렛트 공급부(300)는, 도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 적층된 상태의 다수개의 파렛트(P)를 정렬시키는 정렬부(310)와, 상기 정렬부(310)에 의해 정렬된 다수개의 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치된 파렛트(P)를 인출하는 인출부(320) 및 상기 인출부(320)에 의해 인출된 파렛트(P)를 메인 컨베이어(C)로 이송시키는 이송부(330);를 포함할 수 있다.

참고로, 상기 컨베이어(305)에는, 지게차 또는 작업자에 의해 다단으로 적층된 파렛트(P)가 놓여질 수 있으며, 이러한 컨베이어(305)에 놓여지는 파렛트(P)가 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 파렛트(P)는 윗면과 밑면이 구분되는 형태를 가질 수 있다. 즉, 박스체(10)가 놓여지는 파렛트(P)의 윗면에는 다수개의 지지바가 더 마련되어 있다. 그리고, 이러한 파렛트(P)는 목재 또는 플라스틱재로 제작될 수 있다.

위와 같이 구성된 파렛트(P)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 윗면과 밑면이 서로 마주한 채 다단으로 적층될 수 있다. 즉, 다수개의 파렛트(P)는 서로 반대방향으로 포개어져 적층될 수 있다. 이와 같이, 다수개의 파렛트(P)를 교대로 뒤집은 채 적층시키는 이유는 적층된 파렛트(P)의 전체 높이와 그에 따른 부피를 줄이기 위함이다.

상기 정렬부(310)는, 도 1에 도시된 파렛트 컨베이어(305)로부터 다단으로 적층된 상태의 파렛트(P)를 전달받아 그 파렛트(P)의 폭방향 단부를 서로 일치시키는 역할을 한다.

이러한 정렬부(310)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 적층된 파렛트(P)를 이송하는 컨베이어(305) 상에 마련될 수 있으며, 적층된 파렛트(P)의 폭방향 양측 단부를 소정의 압력으로 가압하는 가압부재(315)를 포함할 수 있다.

가압부재(315)는 적층된 파렛트(P)의 높이와 대응되는 높이로 제작될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 적층된 파쳇트(P)의 폭방향 단부를 양측에서 각각 가압하여 파렛트(P)들의 폭방향 단부가 서로 일치될 수 있도록 정렬시킬 수 있다.

상기 인출부(320)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 적층된 파렛트(P)를 이송하는 컨베이어(305) 상에 마련될 수 있으며, 적층된 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치된 파렛트(P)의 저부를 가압하여 적층된 파렛트(P)를 상부로 들어올리는 리프터(321)와, 상기 리프터(321)에 의해 상부로 이송된 적층된 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치된 파렛트(P)를 제외한 나머지 파렛트(P)를 지지하는 지지하는 지지부재(323)를 포함할 수 있다.

상기 리프터(321)는, 컨베이어(305)를 구성하는 다수개의 롤러 사이에서 수직방향으로 상승 또는 하강될 수 있도록 구성될 수 있으며, 적층된 파렛트(P)를 안정적으로 상승 또는 하강시키기 위하여 파렛트(P)의 길이방향 일측 저부와 타측 저부 및 중앙 저부를 지지하도록 마련될 수 있다.

상기 지지부재(323)는, 적층된 파렛트(P)의 폭방향 양측에 각각 배치된 채 파렛트(P)의 측부에 형성된 개구부로 삽입되어 적층된 파렛트(P)를 지지할 수 있다. 즉, 지지부재(323)는, 리프터(321)에 의해 기설정된 높이만큼 상승된 다수개의 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치된 파렛트(P)를 제외한 나머지 파렛트(P)들을 상승된 상태로 유지시키는 역할을 하는바, 파렛트(P)의 측부에 형성된 개구부로 삽입되기 위하여 파렛트(P)를 향해 이동 가능하게 마련될 수 있다.

따라서, 리프터(321)에 의해 상승된 다수개의 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치된 파렛트(P)를 제외한 나머지 파렛트(P)는 지지부재(323)에 의해 지지된 채 컨베이어(305)의 상부에 배치된 상태를 이루게 된다. 이때, 리프터(321)가 하강되면 최하단에 배치된 파렛트(P)도 같이 하강되면서 컨베이어(305)를 따라 다음 공정으로 이송될 수 있다.

상기와 같이 구성된 인출부(320)에는 파렛트(P)의 뒤집힘 여부를 감지하는 센서부(325)가 더 마련될 수 있다. 즉, 이 센서부(325)는, 적층된 다수개의 파렛트(P) 중에서 최하단에 배치되어 이송될 파렛트(P)의 윗면이 상부를 향하고 있는지, 또는, 하부를 향하고 있는지를 감지할 수 있다.

센서부(325)는, 리프터(321)와 함께 상승 또는 하강되는 구성을 가질 수 있으며, 파렛트(P)의 윗면에 마련된 지지바와의 접촉 여부를 통하여 파렛트(P)의 뒤집힘 여부를 감지하는 접촉 센서로 구성될 수 있고, 또는, 파렛트(P)의 윗면에 마련된 지지바와의 거리를 감지하여 파렛트(P)의 뒤집힘 여부를 감지하는 거리 감지 센서로 구성될 수도 있다.

상기 이송부(330)는, 파렛트(P)가 이송되어는 컨베이어(305)와 메인 컨베이어(C)를 서로 연결하는 가이드 레일이라 할 수 있으며, 상기 인출부(320)에서 인출된 최하단 파렛트(P)를 메인 컨베이어(C)로 전달하는 역할을 한다. 즉, 이송부(330)의 일단은 파렛트(P)가 이송되어는 컨베이어(305)와 연결되고, 반대로, 타단은 메인 컨베이어(C)와 연결될 수 있다.

참고로, 상기 메인 컨베이어(C)는, 폴딩부(200)에 의해 접혀진 상태의 박스체와 파렛트 공급부(300)로부터 공급된 파렛트(P)가 함께 이송시키며, 폴딩부(200)와 파렛트 공급부(300) 및 보강목 밀착부(400)를 포함하는 각 구성요소들은 이러한 메인 컨베이어(C)의 주변에 배치될 수 있다.

한편, 상기와 같이 구성된 파렛트 공급부(300)는, 상기 이송부(330)의 일단측에 마련되는 터닝부(340)를 더 포함할 수 있다.

상기 터닝부(340)는, 인출부(320)에서 뒤집혀진 상태로 이송되오는 파렛트(P)를 다시 뒤집는 역할을 한다.

즉, 터닝부(340)는, 인출부(320)에 의하여 인출된 파렛트(P) 윗면이 하부를 향하였을 때, 이 윗면이 상부를 향하도록 파렛트(P)를 뒤집는 역할을 하며, 상기 인출부(320)에 마련된 센서부(325)로부터 파렛트(P)의 뒤집힘 여부 신호를 전달받아 작동될 수 있다.

상기 터닝부(340)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 윗면이 하부를 향하도록 배치된 파렛트(P)를 파지한 채 상승 또는 하강시키는 승강유닛(341)과, 상기 승강유닛(341)에 의해 상승된 파렛트(P)를 회전시키는 회전유닛(343)을 포함할 수 있다.

상기 승강유닛(341)은, 수직방향으로 상승 또는 하강되는 승강부재(341a)와, 이 승강부재(341a)에 마련되며 파렛트(P)의 내측부를 파지하는 파지부재(341b)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 회전유닛(343)은, 승강유닛(341)에 의하여 상승된 파렛트(P)의 길이방향 외측 단부를 파지하는 파지부재(343b)가 구비된 회전부재(343a)를 포함할 수 있다.

위와 같이 구성된 승강유닛(341)은, 뒤집혀진 파렛트(P)가 이송부(330)의 일단측으로 이송되면, 뒤집혀진 파렛트(P)를 향해 우선적으로 하강될 수 있다.

그러면, 승강유닛(341)의 파지부재(341b)가 뒤집혀진 파렛트(P)의 내측으로 삽입된 상태가 된다. 이러한 상태에서 파지부재(341b)는 파렛트(P)의 폭방향을 따라 이동된 뒤 파렛트(P)를 구성하는 하부 받침대의 내측부를 파지할 수 있다.

파지부재(341b)가 파렛트(P)의 하부 받침대를 파지하면, 승강유닛(341)의 승강부재(341a)가 상승되고, 이에 연동하여 뒤집혀진 상태의 파렛트(P)도 상승된 상태가 된다. 여기서, 승강부재(341a)는, 파렛트(P)의 길이방향 단부가 상기 회전유닛(343)의 회전부재(343a)와 마주하게 배치되도록 하는 높이만큼 상승될 수 있다.

위와 같이, 뒤집혀진 상태의 파렛트(P)가 승강유닛(341)에 의하여 회전유닛(343)이 마련된 위치로 상승되면, 상기 회전부재(343a)에 마련된 파지부재(343b)가 파렛트(P)의 길이방향 단부를 파지할 수 있다. 참고로, 회전유닛(343)에 마련된 파지부재(343b)는 회전부재(343a)의 길이방향 양측에 각각 마련되며, 파렛트(P)의 길이방향을 따라 이동된 뒤 파렛트(P)를 구성하는 하부 받침대의 외측부를 파지한다.

이때, 승강유닛(341)은 회전부재(343)의 회전동작에 간섭되지 않도록, 도 8에 도시된 바와 같이 상승될 수 있다. 이와 같이, 승강유닛(341)이 상승된 상태에서 회전유닛(343)의 회전부재(343a)가 구동모터의 회전축을 중심으로 180도 회전되면, 뒤집혀진 상태의 파렛트(P)도 회전되어 그 윗면이 상부를 향하도록 배치될 수 있다.

정위치로 배치된 파렛트(P)는 승강유닛(341)에 의해 파지된 채 상기 이송부(330)의 일단으로 이송될 수 있다. 그리고, 윗면이 상부를 향하도록 배치된 파렛트(P)는 이송부(330)에 의해 메인 컨베이어(C)로 이송된다.

상기 폴딩부(200)는, 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 골판지(S)의 외면을 흡착한 뒤 접어서 상부와 하부가 개방된 박스체(10)로 변형시키는 제1폴딩유닛(211)이 마련된 제1로봇암(210) 및 상기 제1로봇암(210)에 의해 변형된 상기 박스체(10)의 하단측 날개를 접는 제2폴딩유닛(220)을 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1로봇암(210)은, 메인 컨베이어(C)의 길이방향 일단 측에 배치될 수 있으며, 다수개의 골판지(S)가 적층된 상태로 놓여진 컨베이어(205, 도 1참조) 상으로 회동된 후 적층된 다수개의 골판지(S) 중에서 최상단에 배치된 골판지(S)를 흡착할 수 있다.

이에 따라, 제1로봇암(210)의 선단부에는 전술한 제1폴딩유닛(211)이 마련될 수 있다.

상기 제1폴딩유닛(211)은, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 서로 회동 가능하게 연결되는 한 쌍의 폴딩부재(211a)와, 한 쌍의 폴딩부재(211a)에 다수개로 마련되는 흡착부재(211b)를 포함할 수 있다.

위와 같이 구성된 제1폴딩유닛(211)이, 전개된 골판지(S)의 외면을 흡착한 상태로 접어 박스체(100)로 형성하는바, 한 쌍의 폴딩부재(211a) 중에서 일측 폴딩부재(211a)에 마련된 흡착부재(211b)는 골판지(S)의 일측 외면을 흡착하고, 나머지 타측 폴딩부재(211a)에 마련된 흡착부재(211b)는 골판지(S)의 타측 외면을 흡착할 수 있다.

위와 같은 상태에서, 타측 폴딩부재(211a)가 구동원으로부터 동력을 전달받아 회동되면 일측 폴딩부재(211a) 상에서 회동되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 골판지(S)가 절곡선을 따라 접혀지면서 장방형의 박스체(10)로 변형된다.

그리고, 이러한 박스체(10)는 상부와 하부가 개방된 상태로 제1로봇암(310)에 의해 상기 제1폴딩유닛(320)이 마련된 위치로 이송된다.

이때, 상기 제1폴딩유닛(320)은, 박스체(10)의 하단측 날개가 후술할 제2폴딩유닛(220)에 의해 접혀질 때까지 박스체(10)의 외면을 흡착하여 그 변형된 형태가 지속적으로 유지되도록 한다.

상기 제2폴딩유닛(220)은, 도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이, 하부와 상부가 개방된 형태를 가지는 박스체(10)의 하단 날개와 접촉되어 이 날개를 상부로 접어 올리는 회동 플레이트(221)를 포함할 수 있다.

이 회동 플레이트(221)는, 박스체(10)의 장변측 하단에 마련된 한 쌍의 날개와 단변측 하단에 마련된 한 쌍의 날개를 박스체(10)의 내부 공간을 향해 접을 수 있도록, 4개로 마련될 수 있다.

4개의 회동 플레이트(221)는 실린더의 로드와 각각 연결되며, 로드의 상승 및 하강 운동에 의해 선회되는 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 실린더의 로드가 상승되면 회동 플레이트(221)는 박스체(10)의 내부 공간을 향해 선회되는바, 이때, 하단 날개와 접촉된 채 이 날개를 밀어올리면서 박스체(10)의 개방된 하부를 차단할 수 있다.

참고로, 4개의 회동 플레이트(221)는, 박스체(10)의 단변측 하단에 마련된 한 쌍의 날개를 우선적으로 접고, 그 다음, 박스체(10)의 장변측 하단에 마련된 한 쌍의 날개를 접을 수 있도록 작동될 수 있다.

상기 보강목 밀착부(400)는, 상기 폴딩부(200)에 의해 형성된 박스체(10)의 내부 공간으로 보강목(20, 30)을 마련시키는 구성요소라 할 수 있다. 여기서, 상기 박스체(10)는, 상부는 개방되어 있고 하부는 차단된 장방형의 형태를 가진다.

상기 보강목 밀착부(400)는, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 박스체(10)의 내측 모서리부로 보강목(20)을 세워 밀착시키는 제1클램핑(411) 유닛이 마련된 제2로봇암(410) 및 상기 박스체(10)의 가로측 내면 또는 세로측 내면으로 보강목(30)을 눕혀 밀착시키는 제2클램핑 유닛(421)이 마련된 직교로봇(420)을 포함할 수 있다.

상기 제2로봇암(410)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 그 선단부에 보강목(20)을 파지할 수 있도록 구성된 제1클램핑 유닛(411)이 마련된다.

제1클램핑 유닛(411)은 제2로봇암(410)의 회동동작에 의해 보강목 공급부(600, 도1참조)가 배치된 방향으로 이송된 후 보강목 공급부(600)에 의해 공급되는 보강목(20, 30)을 파지할 수 있다. 이때, 제1클램핑 유닛(411)은, 하나 또는 두 개의 보강목(20)을 파지하도록 구성될 수 있다.

제1클램핑 유닛(411)에 의해 파지된 보강목(20)은 수직방향으로 세워진 채, 도 16에 도시된 바와 같이, 박스체(10)가 형성하는 내부 공간에 삽입된 후 내측 모서리부에 밀착될 수 있다. 여기서, 박스체(10)는, 메인 컨베이어(C)에 마련된 턴테이블(T1)에 놓여진 채 회전되며, 이에 따라, 제1클램핑 유닛(411)이 박스체(10)에 형성된 4개의 모서리부에 보강목(20)을 용이하게 밀착시킬 수 있고, 더불어, 후술할 보강목 결합부(400)도 박스체(10)의 모서리부에 밀착된 보강목(20)을 박스체(10)의 내면과 용이하게 결합시킬 수 있다. 즉, 박스체(10)는 턴테이블(T1)에 의해 제2로봇암(410)이 마련된 위치 또는 보강목 결합부(400)가 마련된 위치로 회전될 수 있다.

그리고, 제2로봇암(410)에 의해 박스체(10)의 내측 모서리에 밀착된 보강목(20)은 후술할 보강목 결합부(500)에 의해 박스체(10)의 내면과 결합될 수 있다.

상기 직교로봇(420)은, 상기 제2로봇암(410)과 후술할 보강목 결합부(400)에 의하여 내측 모서리부에 보강목(20)이 마련된 박스체(10)에 또 다른 보강목(30)을 배치시키는 구성요소라 할 수 있다.

상기 직교로봇(420)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 4개의 보강목(40)을 수평방향으로 파지한 상태에서 수직방향으로 승강되는 제2클램핑 유닛(421)을 포함할 수 있다.

상기 제2클램핑 유닛(421)은 메인 컨베이어(C)의 또 다른 턴테이블(T2)에 놓여진 채 회전되는 박스체(10)의 내부로 삽입 가능하며, 박스체(10)의 가로측 내면과 세로측 내면에 보강목(30)을 수평방향으로 눕힌 채 밀착시킬 수 있다.

이때, 제2클램핑 유닛(421)에 의해 파지된 보강목(30)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제2로봇암(410)에 의해 박스체(10)의 내측 모서리부와 밀착된 보강목(20)의 상단에 놓여진 채 박스체(10)의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 밀착될 수 있다.

참고로, 상기 제2클램핑 유닛(421)이 파지하는 4개의 보강목(30)은, 상기 제2로봇암(410)의 제1클램핑 유닛(411)으로부터 이송될 수 있다. 즉, 상기 제2로봇암(410)의 제1클램핑 유닛(411)이 보강목 공급부(600)로부터 보강목(30)을 파지한 뒤 상기 직교로봇(420)의 제2클램핑 유닛(421)으로 전달할 수 있다. 그리고, 제2클램핑 유닛(421)이 파지하는 4개의 보강목(30)은 박스체(10)의 가로측 길이와 세로측 길이가 서로 상이함에 따라서 서로 상이한 길이를 가질 수 있다.

상기 보강목 결합부(500)는, 상기 박스체(10)의 내측 모서리와 상기 보강목(20)을 서로 결합시키는 제1택커(tacker, 511)가 마련된 제3로봇암(510) 및 상기 박스체(10)의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 상기 보강목(30)을 서로 결합시키는 제2택커(tacker, 521)가 마련된 제4로봇암(520)을 포함할 수 있다.

상기 제3로봇암(510)과 상기 제4로봇암(520)은, 서로 동일한 구성을 가지고 있으며, 그 선단부에는 택커핀이 내장된 택커(511, 521)가 각각 마련될 수 있다.

이중 제3로봇암(510)에 마련된 제1택커(511)는, 박스체(10)의 외면 모서리부에 택커핀을 삽입하여 박스체(10)의 내측 모서리부에 밀착된 보강목(20)을 박스체(10)와 결합시키는 역할을 한다.

이러한, 제3로봇암(510)은, 상기 보강목 밀착부(400)의 제2로봇암(410)에 의해, 보강목(20)이 박스체(10)의 내측 모서리부에 밀착된 후 작동될 수 있다.

그리고, 제4로봇암(520)에 마련된 제2택커(521)는, 박스체(10)의 가로측 외면 및 세로측 외면에 택커핀을 삽입하여 박스체(10)의 가로측 내면과 세로측 내면에 밀착된 보강목(30)을 박스체(10)와 결합시키는 역할을 한다.

이러한, 제4로봇암(520)은, 상기 보강목 밀착부(400)의 직교로봇(420)에 의해, 보강목(30)이 박스체(10)의 가로측 내면 및 세로측 내면에 밀착된 후 작동될 수 있다.

참고로, 상기 제3로봇암(510)은, 상기 박스체(10)의 내측 모서리부와 상기 보강목(20)을 서로 결합시키기 이전에, 상기 박스체(10)의 내부 공간으로 삽입되어 전술한 제2폴딩유닛(220)에 의해 접혀진 상기 박스체(10)의 하단측 날개를 서로 고정된 상태로 결합시킬 수 있다.

박스체(10)의 내부 공간에 배치된 다수개의 보강목(20. 30)은, 상기와 같이 구성된 보강목 결합부(500)에 의하여, 박스체(10)의 내면과 견고히 결합되며, 이에 따라, 외력으로부터 박스체(10)의 내부 공간에서 유동되는 것이 방지될 수 있다.

참고로, 보강목 결합부(500)는 택커핀 충전부(530)를 더 포함할 수 있다.

택커핀 충전부(530)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제3로봇암(510)과 제4로봇암(520) 사이에 배치될 수 있으며, 제1택커(511) 또는 제2택커(521)에 내장된 택커핀이 전부 사용되었을 때 제1택커(511) 또는 제2택커(521)로 택커핀을 공급하도록 구성될 수 있다. 즉, 제3로봇암(510) 또는 제4로봇암(520)은 택커핀 충전부(530)로 이동되어 택커핀을 전달받을 수 있다.

상기 보강목 결합부(500)에 의하여 보강목(20, 30)이 내면에 결합된 박스체(10)가 최종적인 완성 제품이라 할 수 있다.

이렇게 완성된 박스체(10)는, 컨베이어(C)를 따라 이송된 후 작업자 또는 별도의 장치에 의해 메인 컨베이어(C) 상에서 분리될 수 있다.

예컨대, 작업자는 메인 컨베이어(C) 상에서 완성된 박스체(10)와 파렛트(P)를 별도로 분리한 후 각각 별도의 장소에 적재할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

예컨대, 메인 컨베이어(C) 주변에 배치되는 각각의 구성요소들은 작업의 효율성 및 편의성에 따라 본 발명의 일 실시예와는 다른 형태로 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 메인 컨베이어(C)의 턴테이블(T1, T2)에 놓여진 박스체(10)가 회전될 시에 박스체(10)의 외측 모서리부와 접촉되어 박스체의 유동을 방지하는 유동방지유닛(M)이 메인 컨베이어(C)상에 마련될 수도 있다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4 및 도 7도에는 도면이 복잡하게 도시되지 않도록 하기 위하여, 파렛트(P) 또는 박스체(10)를 이송시키는 컨베이어의 도시가 생략되었다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 제함기 200 : 폴딩부
210 : 제1로봇암 211 : 제1폴딩유닛
220 : 제2폴딩유닛 221 : 회동 플레이트
300 : 파렛트 공급부 310 : 정렬부
315 : 가압부재 320 : 인출부
321 : 리프터 323 : 지지부재
325 : 센서부 330 : 이송부
340 : 터닝부 341 : 승강유닛
343 : 회전유닛 400 : 보강목 밀착부
410 : 제2로봇암 411 : 제1클램핑 유닛
420 : 직교로봇 421 : 제2클램핑 유닛
500 : 보강목 결합부 510 : 제3로봇암
511 : 제1택커 520 : 제4로봇암
521 : 제2택커 530 : 택커핀 충전부
600 : 보강목 공급부 S : 골판지
P : 파렛트 10 : 박스체
20, 30 : 보강목

Claims (10)

1. 수출용 박스 제함기로서,
   전개된 상태의 골판지를 접어 박스체로 변형시키는 폴딩부;
   상기 폴딩부에 의해 변형된 박스체가 놓여지는 파렛트를 제공하는 파렛트 공급부;
   상기 파렛트에 의해 지지된 박스체의 내부 공간으로 보강목을 삽입하여 상기 박스체의 내면과 밀착시키는 보강목 밀착부; 및
   상기 보강목 밀착부에 의해 상기 박스체의 내면과 밀착된 보강목을 상기 박스체의 내면과 결합시키는 보강목 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 파렛트 공급부는,
   적층된 다수개의 파렛트를 정렬시키는 정렬부;
   상기 정렬부에 의해 정렬된 다수개의 파렛트 중에서 최하단에 배치된 파렛트를 인출하는 인출부; 및
   상기 인출부에 의해 인출된 파렛트를 메인 컨베이어로 이송시키는 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 폴딩부는,
   상기 골판지의 외면을 흡착한 뒤 접어서 상부와 하부가 개방된 박스체로 변형시키는 제1폴딩유닛이 마련된 제1로봇암;
   상기 제1로봇암에 의해 변형된 상기 박스체의 하단측 날개를 접는 제2폴딩유닛; 및
   상기 제2폴딩유닛에 의해 하부가 차단된 상기 박스체는 상기 제1로봇암에 의해 상기 메인 컨베이어에 배치된 파렛트의 윗면으로 이송되는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 보강목 밀착부는,
   상기 박스체의 내측 모서리부로 보강목을 세워 밀착시키는 제1클램핑 유닛이 마련된 제2로봇암; 및
   상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면으로 보강목을 눕혀 밀착시키는 제2클램핑 유닛이 마련된 직교로봇;을 포함하며,
   상기 직교로봇은, 상기 제2로봇암으로부터 보강목을 전달받는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 직교로봇에 의해 상기 박스체의 내부 공간에서 수평 상태로 마련되는 보강목은, 상기 박스체의 내측 모서리부에 마련된 보강목의 상부에 배치된 채 상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 밀착되는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 보강목 결합부는,
   상기 박스체의 내측 모서리와 상기 보강목을 서로 결합시키는 제1택커(tacker)가 마련된 제3로봇암; 및
   상기 박스체의 가로측 내면 또는 세로측 내면과 상기 수평 보강목을 서로 결합시키는 제2택커(tacker)가 마련된 제4로봇암;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제3로봇암은, 상기 박스체의 내측 모서리와 상기 보강목을 서로 결합시키기 이전에, 상기 제2폴딩유닛에 의해 접혀진 상기 박스체의 하단측 날개를 고정된 상태로 결합시키는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 파렛트 공급부는,
   상기 이송부의 일단측에 마련되는 터닝부를 더 포함하며,
   상기 터닝부는, 윗면이 하부를 향한 채로 뒤집혀진 채 상기 인출부에서 이송되오는 파렛트를 회전시키는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 터닝부는,
   윗면이 하부를 향하도록 배치된 파렛트를 파지한 채 상승 또는 하강되는 승강유닛; 및
   상기 승강유닛에 의해 상승된 파렛트를 회전시키는 회전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제함기.
   
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 수출용 박스 제함기에 의한 수출용 박스 제조방법으로서,
    상기 폴딩부가 전개된 상태의 골판지를 접어 박스체로 변형시키는 폴딩단계;
    상기 파렛트 공급부가 상기 폴딩단계에서 변형된 박스체가 놓여지는 파렛트를 공급하는 파렛트 공급단계;
    상기 보강목 밀착부가 상기 박스체의 내부 공간에 다수개의 보강목을 삽입하여 상기 박스체의 내면에 밀착시키는 밀착단계; 및
    상기 보강목 결합부가 상기 박스체의 내면과 밀착된 보강목을 상기 박스체의 내면과 결합시키는 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수출용 박스 제조방법.

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