KR102189545B1 - 제함기 포장박스 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적재함에 적재되어 있는 다수개의 포장박스를 제함기로 자동 공급하도록 하여 생산성 향상을 도모할 수 있고, 특히 적재함에 쌓여 있는 일정개수 이상의 포장박스에 형성되어 있는 구멍으로 핑거를 삽입하고, 상기 핑거를 외측으로 벌어지도록 하는 방식으로 포장박스를 파지하도록 하여 핑거의 삽입깊이 만큼의 다수장의 포장박스를 한 번에 클램핑한 상태로 제함기로 공급할 수 있어 포장박스 공급에 따른 시간을 단축하고 보다 빠르고 편리하게 포장박스를 제함기로 자동 공급할 수 있는 제함기 포장박스 자동 공급장치를 제공한다.

Description

제함기 포장박스 공급장치{A Box supplying apparatus for box-making machine}
본 발명은 제함기 포장박스 공급장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 적재함에 쌓여 있는 포장박스를 제함기로 자동 공급하도록 한 제함기 박스 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 포장박스는 물건을 수납하거나 보관하기 위하여 사용되는 것으로, 포장박스가 사용되는 사용처에 납품할 경우에 개함되지 않은 상태 즉, 판재 형태로 된 다수의 포장박스(이하 '박스판재'라 한다)가 제공된다.
이 포장박스는 골판지나 합성수지재 등 다양한 재료로 만들어지며 소정의 두께를 갖는 박스판재를 용도에 맞는 전개도 형태로 절단한 후 육면체 형태로 접어서 만들어진다. 이러한 작업을 수작업으로 진행하면 작업시간이 오래 걸리고 작업 효율이 매우 낮은 문제가 있어 이러한 문제를 해결하기 위해 한국 공개특허 2002-0069835호 개시된 제함기를 사용하였다.
한편, 상기 제함기에는 포장박스를 자동으로 공급하는 장치가 있으며, 이러한 포장박스 자동 공급장치의 대표적인 선행기술로는 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2016-0047285 호(이하, 선행기술이라 합니다)를 예로 들 수 있다.
상기 선행기술은 제함기와 접하도록 설치되는 메인기체의 상측으로 제함기 쪽으로 박스를 공급하는 한 쌍의 공급컨베이어를 설치하고, 공급컨베이어의 바깥쪽으로 박스의 크기에 따라 가변되는 정렬대판을 설치하며, 박스의 진행방향 전방으로 공급컨베이어의 상측에 박스 한 장이 통과할 수 있는 배출공간이 형성되도록 메인기체에 스토퍼를 설치하고, 제함기 쪽으로 위치하도록 일단이 메인기체에 핀으로 결합된 상태에서 메인기체에 설치된 기립실린더 작동에 의해 세워지는 공급판 상의 진공패드에 박스의 측면이 흡착된 상태로 공급되도록 하는 메인공급부와, 무인 또는 유인 공급대차에서 공급되는 적층 상태의 박스를 보조기체의 상부에 설치된 이송컨베이어 위에 공급받아 두었다가 메인공급부에 적층되어 있는 박스 소진시 메인공급부로 즉시 적층상태의 박스들을 공급하는 보조공급부를 포함하도록 구성한 것을 요지로 한다.
그러나 선행기술은 박스의 공급시, 박스의 측면을 진공패드로 흡착하는 방식으로 이루어지는 데, 이는 박스를 한 장씩 낱개로 밖에 제함기로 공급할 수 없으며, 이러한 공급방식은 많은 양의 박스를 한번에 제함기로 이동시킬 수 없어 공급시간 지연 및 작업성이 떨어지는 단점이 있다.
문헌 1: 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2002-0069835 호 문헌 2: 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2016-0047285 호
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 적재함에 적재되어 있는 다수개의 포장박스를 제함기로 자동 공급하도록 한 제함기 박스 공급장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 적재함에 쌓여 있는 일정개수 이상의 포장박스에 형성되어 있는 구멍으로 핑거를 삽입하고, 상기 핑거를 외측으로 벌어지도록 하는 방식으로 포장박스를 파지하도록 하여 핑거의 삽입깊이 만큼의 다수장의 포장박스를 한 번에 클램핑하여 제함기로 자동 공급하도록 한 제함기 박스 공급장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 적재함에 적층되어 있는 포장박스를 제함기로 자동 공급하는 제함기 포장박스 공급장치에 있어서, 지지프레임, 상기 지지프레임의 양측에 수직으로 세워진 상태로 설치되며 모터의 동력을 전달받아 회전하는 제 1, 2리드스크류, 상기 제 1, 2리드스크류의 외경에 나사식으로 결합되어, 상기 제 1, 2리드스크류의 회전 동작으로 상, 하 직선 이동하는 제 1, 2너트, 상기 제 1, 2너트에 브라켓으로 연결되며 상기 포장박스가 적층되어 있는 적재함을 받쳐준 상태에서 상기 제 1, 2너트의 이동으로 적재함을 승강시키는 승강대로 구성한 포장박스 리프팅 유닛, 상기 지지프레임의 상단 중앙에 상, 하 이동 가능하게 설치되는 작동대, 상기 작동대의 내부에 서로 반대방향을 향해 일정간격 떨어진 상태로 설치되는 복수개의 실린더, 상기 실린더의 로드에 브라켓으로 결합되며 상기 작동대의 하면에 설치되어 있는 LM가이드레일을 타고 좌, 우 왕복 이동하는 LM블럭, 상기 LM블럭에 설치되며 상기 작동대의 하강 동작에 따라 상기 포장박스에 형성되어 있는 구멍에 각각 삽입된 상태에서 상기 LM블럭의 동작에 따라 외측으로 벌어지며 상기 포장박스를 파지하는 핑거로 구성한 포장박스 클램핑유닛, 상기 지지프레임의 위쪽에 설치되는 복수개의 수평 프레임, 상기 수평 프레임에 올려지는 플레이트, 상기 플레이트의 상단 일측에 설치되는 모터, 상기 플레이트의 중앙에 관통 설치되어 있는 체결구에 나사식으로 체결되며 상기 작동대의 상면에 회전 가능하게 설치된 상태에서 상기 모터의 동력을 전달받아 회전하며 상기 체결구의 나사산을 타고 상, 하 이동하는 과정에서 상기 작동대를 상, 하 이동시켜 상기 핑거를 상기 포장박스에 형성되어 있는 구멍에 삽입시키도록 하는 수직이동유닛, 상기 플레이트의 상단 후방에 설치되는 모터, 상기 모터의 축에 결합되는 피니언, 상기 수평 프레임의 내면에 설치되며 상기 피니언과 치합되는 랙기어로 구성하여, 상기 모터의 동력으로 상기 플레이트를 좌, 우 이동시켜 상기 포장박스 클램핑유닛을 상기 제함기로 이동시키는 좌우이동유닛을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 적재함에 적재되어 있는 다수개의 포장박스를 제함기로 자동 공급하도록 하여 생산성 향상을 도모할 수 있고, 특히 적재함에 쌓여 있는 일정개수 이상의 포장박스에 형성되어 있는 구멍으로 핑거를 삽입하고, 상기 핑거를 외측으로 벌어지도록 하는 방식으로 포장박스를 파지하도록 하여 핑거의 삽입깊이 만큼의 다수장의 포장박스를 한 번에 클램핑한 상태로 제함기로 공급할 수 있어 포장박스 공급에 따른 시간을 단축하고 보다 빠르고 편리하게 포장박스를 제함기로 자동 공급할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 제함기로 공급하고자 하는 포장박스의 전개도.
도 2는 도 2는 본 발명의 제함기 포장박스 자동 공급장치의 전체 구성을 정면에서 도시한 도면.
도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면.
도 4는 도 2의 평면을 도시한 도면.
도 5는 도 2에서 포장박스 리프팅 유닛의 구성을 도시한 도면.
도 6은 도 2에서 포장박스 클램핑 유닛의 구성을 도시한 도면.
도 7은 도 5의 확대도
도 8은 포장박스 클램핑 유닛의 동작상태도.
도 9는 포장박스 클램핑 유닛을 상, 하 이동시키는 수직이동유닛의 동작상태도.
도 10은 포장박스 클램핑 유닛을 좌 ,우 이동시키는 좌우 이동유닛의 동작상태도.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
첨부된 도 1은 제함기로 공급하고자 하는 포장박스의 전개도이다.
도 1에서와 같이, 포장박스(1)에는 과일 등을 담을 수 있도록 전개된 포장박스를 제함기(500)에서 접었을 때, 운반의 편리함을 위해 사용자의 손가락이 삽입될 수 있도록 구멍(2)이 천공되어 있는 데, 이 구멍(1)으로 본 발명의 핑거를 삽입하여 전개된 상태로 수직으로 다단 적재되어 있는 다수개의 포장박스를 한 번에 클램핑하여 제함기로 이동시키도록 한다.
도 2는 본 발명의 제함기 포장박스 자동 공급장치의 전체 구성을 정면에서 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 평면을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4에서와 같이, 본 발명의 제함기 포장박스 자동 공급장치는 지지프레임(300), 포장박스 리프팅유닛(20), 포장박스 클램핑 유닛(50)으로 구성하고, 상기 포장박스 클램핑 유닛(50)에는 다시 수직이동유닛(80) 및 좌우이동유닛(90)이 장착된다.
상기 포장박스 리프팅 유닛(20)은 상기 지지프레임에 설치되며 적재함에 순차적으로 적층되어 있는 포장박스를 승강시켜 클램핑 유닛 아래로 위치시키는 유닛이다.
도 4에서와 같이 상기 포장박스 리프팅 유닛(20)은 적재함을 받쳐주며 구동수단의 동력을 전달받아 상, 하 이동하는 승강대(40)를 포함한다.
상기 구동수단은 지지프레임(300)의 바닥에 설치되는 모터(22), 상기 모터(22)의 축에 벨트(24)로 연결되며 상기 지지프레임(300)의 일측에 수직으로 세워진 상태로 설치되며 상기 모터(22)의 동력을 전달받아 회전하는 제 1리드스크류(26), 상기 지지프레임(300)의 타측에 수직으로 세워진 상태로 설치되며 상기 제 1리드스크류(26)와 벨트(30)로 연결 구성되어, 상기 제 1리드스크류(26)와 함께 회전 동작하는 제 2리드스크류(28), 상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 외경에 각각 나사식으로 체결되며 상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 회전 동작으로 상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 외경에 형성되어 있는 나사산을 타고 상, 하 이동하는 제 1, 2너트(32, 34), 상기 제 1, 2너트(32, 34)를 상기 승강대(40)의 양측에 각각 연결시키는 제 1, 2브라켓(36, 38)으로 구성한다.
삭제
다수개의 포장박스가 적재되어 있는 적재함(200)을 상기 승강대(40) 위에 올려놓고 난 뒤, 모터(22)로 전원을 인가하면 제 1, 2리드스크류(26, 28)가 회전하며 상기 승강대(40)를 상승시키게 되고, 이에 따라 적재함(200)에 있는 포장박스(1)는 지지프레임(300) 위에 설치되어 있는 포장박스 클램핑 유닛(50) 아래로 정 위치하게 된다.
포장박스 클램핑 유닛(50)은 상기 지지프레임(300)의 상단에 동일한 구조로 복수개가 설치되어, 상기 포장박스 리프팅 유닛(20)의 구동으로 언로딩 위치에 있는 포장박스(1)가 위로 승강하여 클램핑라인 위치로 상승하고 나면 상기 포장박스(1)를 다수개 클램핑하는 유닛이다.
도 5 내지 도 6에서와 같이 하나의 포장박스 클램핑 유닛(50)의 구조를 기술하면 상기 포장박스 클램핑 유닛(50)은 지지프레임(300) 위에 위치하는 작동대(52), 상기 작동대(52)에 일정간격 떨어진 상태로 설치되는 복수개의 실린더(54), 상기 실린더(54)의 로드에 브라켓(56)으로 결합되며 상기 작동대(52)의 하면에 설치되어 있는 LM가이드레일(58)을 타고 좌, 우 왕복 이동하는 LM블럭(60), 상기 LM블럭(60)에 설치되며 상기 포장박스 리프팅 유닛(20)의 동작에 따라 상기 클램핑 유닛(50) 아래로 진입한 포장박스(1)에 형성되어 있는 구멍(2)에 삽입된 상태에서 상기 LM블럭(60)의 동작으로 외측으로 벌어지며 상기 포장박스(1)를 파지하는 핑거(62)를 포함한다.
이와 같이 구성된 포장박스 클램핑 유닛(50)은 동일한 구조로 하여 작동대에 서로 반대 방향으로 향하도록 복수개를 설치한 상태에서 핑거(62)가 포장박스(1)에 형성되어 있는 복수개의 구멍(2)에 각각 삽입되고 나면 실린더(54)의 동력으로 상기 핑거(62)는 각각 외측으로 벌어지는 과정에서 포장박스(1)를 파지하게 되는 것이다. 이때 포장박스(1)의 구멍(2)에 삽입되는 핑거(62)의 삽입깊이만큼 포장박스(1)는 상기 핑거(62)에 파지됨에 따라 포장박스(1)는 한 장이 아니라 다수장의 포장박스(1)가 한 번에 클램핑되어 재함기(500)로 공급될 수 있다.
상기 포장박스 클램핑 유닛(50)에는 별도의 수직이동유닛(80) 및 좌, 우 왕복 이동유닛(90)이 더 설치된다.
상기 수직이동유닛(80)은 전술한 지지프레임(300)의 상단 전, 후방에 설치되는 수평프레임(400), 상기 수평 프레임(400)에 설치되는 레일(410), 상기 레일(410)을 타고 이동 가능하게 올려지는 플레이트(70), 상기 플레이트(70)의 상면 일측에 설치되는 모터(82), 상기 모터(82)의 축에 연결되어 회전하며 그 하단은 상기 작동대(52)의 상면에 회전 가능하게 연결 설치되는 나사축(86), 상기 플레이트(70)의 중앙에 관통 설치되며 상기 나사축(86)과 나사식으로 체결되는 체결구(84)로 구성한다.
상기 수직이동유닛(80)은 모터(82)의 동력으로 나사축(86)가 회전하면 상기 나사축(86)은 체결구(84)의 나사산을 타고 회전과 동시에 하강 동작을 수행하게 되고, 이를 통해 포장박스 클램핑 유닛(50)인 작동대(52)를 상, 하 이동시키게 된다.
삭제
상기 수직이동유닛(80)의 하강 동작을 통해 포장박스 클램핑 유닛(50)의 작동대(52)는 핑거(62)를 하강시켜 클램핑 위치로 승강한 포장박스(1)의 구멍(2)에 정확히 삽입시킬 수 있다.
상기 좌우이동유닛(90)은 상기 플레이트(70)의 상면 일측에 설치되는 모터(92), 상기 모터(92)의 축에 결합되는 피니언(94), 상기 피니언(94)과 맞물리며 전술한 수평프레임(400)의 내면에 상기 수평프레임(400)의 길이 방향을 따라 설치되는 랙기어(96)로 구성한다.
상기 좌우 이동유닛(90)은 포장박스 클램핑 유닛(50)이 다량의 포장박스(1)를 클램핑하고 나면 모터(92)를 구동시켜 피니언(94)을 회전시키고, 상기 피니언(94)은 랙기어(96)에 맞물린 상태에서 상기 랙기어(96)를 타고 회전 이동하며 모터(92)가 설치되어 있는 플레이트(70)를 좌, 우 방향으로 이동시키게 된다.
상기 좌우 이동유닛(90)의 동작에 따라 포장박스 클램핑유닛(50)은 다량의 포장박스(1)를 클램핑한 상태에서 좌측 방향에 설치되어 있는 제함기(500)로 이동하여 클램핑된 포장박스(1)를 올려 포장박스(1)를 자동 공급하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 제함기 박스 공급장치의 동작을 기술하기로 한다.
본 발명의 제함기 박스 공급장치의 동작은 포장박스(1)가 적재되어 있는 적재함(200)을 포장박스 리프팅유닛(20)의 승강대(40)에 올리는 단계, 포장박스 리트팅 유닛(20)의 동작으로 적재함(200)을 승강시켜 포장박스(1)를 포장박스 클램핑유닛(50) 아래의 클램핑 위치로 정 위치시키는 단계, 수직 이동유닛(80)을 동작시켜 포장박스 클램핑유닛(50)의 핑거(52)를 포장박스(1)의 구멍(2)에 삽입시키는 단계, 상기 포장박스 클램핑 유닛(50)을 동작시켜 일정량의 포장박스(1)를 클램핑하는 단계, 포장박스 클램핑유닛(50)을 좌 우 이동시켜 적재함 위로 포장박스 클램핑유닛(50)을 이동시켜 포장박스(1)를 공급하는 단계로 이루어진다.
먼저, 적재함에 다량의 포장박스(1)가 적재되고 나면 중장비를 이용하여 적재함(200)을 포장박스 리프팅유닛(20)의 승강대 위로 올려놓도록 한다.
다음, 포장박스 리프팅유닛인 모터(22)를 구동시키면 상기 모터(22)와 벨트로 연결되어 있는 제 1리드스크류(26)는 회전하게 되고, 이와 동시에 상기 제 1리드스크류(26)의 반대편에 위치하고 있는 제 2리드스크류(28)는 상기 제 1리드스크류(26)와 벨트(30)로 연결되어 함께 회전 동작을 수행한다.
상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 회전 동작에 따라 제 1, 2너트는(32, 34) 상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 외경에 형성되어 있는 나사산을 타고 상승하며 적재함(200)이 올려져 있는 승강대(40)를 승강시켜 포장박스(1)를 포장박스 클램핑 유닛의 아래로 정 위치시키도록 한다.
다음, 수직이동유닛(80)인 모터(82)가 구동하여 리드스크류(86)를 회전시키면 상기 리드스크류(86)는 체결구(84)를 타고 하강하며 포장박스 클램핑 유닛(50)의 작동대(52)를 하강시켜 상기 포장박스 클램핑 유닛(50)을 구성하는 복수개의 핑거(62)를 클램핑 위치로 승강한 포장박스(1)에 형성되어 있는 구멍(2)으로 각각 삽입시키도록 한다.
다음, 포장박스 클램핑 유닛(50)인 복수개의 실린더(54)가 구동하면 상기 실린더(54)의 로드에 브라켓으로 연결되어 있는 LM블럭(60)은 작동대(52)에 설치되어 있는 LM가이드레일(56)을 타고 이동하게 되는 데, 이때 LM블럭(60)에 설치되어 있는 핑거(62)는 포장박스(1)의 구멍(2)에 삽입된 상태에서 외측으로 벌어지며 포장박스(1)를 파지하게 된다. 이때 파지되는 포장박스(1)의 양은 핑거가 삽입된 깊이만큼의 포장박스가 파지되어 진다.
다음, 수직이동유닛(80)의 모터(82)가 다시 구동하여 포장박스(1)를 클램핑하고 있는 포장박스 클램핑 유닛(50)을 상승시켜 초기 상태 즉, 무빙위치로 복귀시킨다.
다음, 좌우이동유닛(90)의 모터(92)가 구동하여 피니언(94)을 회전시키면 상기 피니언(94)은 수평프레임(400)에 설치되어 있는 랙기어(96)를 타고 이동하며 포장박스 클램핑 유닛(50)을 제함기(500)쪽으로 수평 이동시키게 되고, 이어서 수직이동유닛(80)의 동작으로 포장박스 클램핑유닛(50)은 하강한 다음, 핑거(62)에 파지되어 있는 포장박스(1)를 언클램핑시켜 포장박스(1)를 제함기(500)로 공급한다.
20: 포장박스 리프팅 유닛 22: 모터
26: 제 1리드스크류 28: 제 2리드스크류
40: 승강대 50: 포장박스 클램핑 유닛
52: 작동대 54: 실린더
62: 핑거 70: 플레이트
80: 수직이동유닛 90; 좌우이동유닛
200: 적재함 300: 지지프레임
400: 수평프레임 500: 제함기

Claims (1)

  1. 적재함(200)에 적층되어 있는 포장박스(1)를 제함기(500)로 자동 공급하는 제함기 포장박스 공급장치에 있어서,
    지지프레임(300);
    상기 지지프레임(300)의 양측에 수직으로 세워진 상태로 설치되며 모터(22)의 동력을 전달받아 회전하는 제 1, 2리드스크류(26, 28);
    상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 외경에 나사식으로 결합되어, 상기 제 1, 2리드스크류(26, 28)의 회전 동작으로 상, 하 직선 이동하는 제 1, 2너트(32, 34);
    상기 제 1, 2너트(32, 34)에 제 1, 2브라켓(36, 38)으로 연결되며 상기 포장박스(1)가 적층되어 있는 적재함을 받쳐준 상태에서 상기 제 1, 2너트(32, 34)의 이동으로 적재함(200)을 승강시키는 승강대(40)로 구성한 포장박스 리프팅 유닛(20);
    상기 지지프레임(300)의 상단 중앙에 상, 하 이동 가능하게 설치되는 작동대(52);
    상기 작동대(52)의 내부에 서로 반대방향을 향해 일정간격 떨어진 상태로 설치되는 복수개의 실린더(54);
    상기 실린더(54)의 로드에 브라켓(56)으로 결합되며 상기 작동대(52)의 하면에 설치되어 있는 LM가이드레일(58)을 타고 좌, 우 왕복 이동하는 LM블럭(60);
    상기 LM블럭(60)에 설치되며 상기 작동대(52)의 하강 동작에 따라 상기 포장박스(1)에 형성되어 있는 구멍(2)에 각각 삽입된 상태에서 상기 LM블럭(60)의 동작에 따라 외측으로 벌어지며 상기 포장박스(1)를 파지하는 핑거(62)로 구성한 포장박스 클램핑유닛(50);
    상기 지지프레임(300)의 위쪽에 설치되는 복수개의 수평 프레임(400);
    상기 수평 프레임(400)에 올려지는 플레이트(70);
    상기 플레이트(70)의 상단 일측에 설치되는 모터(82);
    상기 플레이트(70)의 중앙에 관통 설치되어 있는 체결구(84)에 나사식으로 체결되며 상기 작동대(52)의 상면에 회전 가능하게 설치된 상태에서 상기 모터(82)의 동력을 전달받아 회전하며 상기 체결구(84)의 나사산을 타고 상, 하 이동하는 과정에서 상기 작동대(52)를 상, 하 이동시키는 나사축(86)으로 구성하여 상기 핑거(62)를 상기 포장박스(1)에 형성되어 있는 구멍(2)에 삽입시키도록 하는 수직이동유닛(80);
    상기 플레이트(70)의 상단 후방에 설치되는 모터(92);
    상기 모터(92)의 축에 결합되는 피니언(94);
    상기 수평 프레임(400)의 내면에 설치되며 상기 피니언(94)과 치합되는 랙기어(96)로 구성하여, 상기 모터(92)의 동력으로 상기 플레이트(70)를 좌, 우 이동시켜 상기 포장박스 클램핑유닛(50)을 상기 제함기(500)로 이동시키는 좌우이동유닛(90)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 제함기 포장박스 공급장치.
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