KR102296028B1 - 팔레타이저 패턴 분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장박스 반입파트; 상기 반입파트에 의해 일렬로 공급된 포장박수를 좌우로 번갈아가며 분배시키는 분배파트; 상기 분배파트에 의해 분배된 좌우 포장박스를 한데 모이도록 안내하는 중계이송파트; 및 상기 중계이송파트에 의해 이송된 좌우 포장박스를 n열(단, n은 1이상의 정수임)이 되게 한데 붙어 있도록 하는 픽업라인파트;로 이루어지되, 상기 중계이송파트는 중계베이스와, 상기 중계베이스의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 중계사이드프레임과, 상기 각 중계사이드프레임에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 중계프리롤러와, 상기 각 중계프리롤러 중 일부 또는 전부(全部)에 회전 동력을 전달하는 중계프리롤러구동유닛과, 상기 각 중계프리롤러에 의해 이송되는 좌우 포장박스를 선택적으로 90도 회동시키기 위한 로테이션유닛으로 이루어지도록 구현함으로써, 포장박스 반입, 반입된 포장박스 좌우로 분배, 분배된 좌우 포장박스 선택적 방향 전환 및 한데 묶음 형태로 이송, 일정 패턴에 맞게 정렬된 포장박스 반출 등의 각 파트 공정이 자동화된 팔레타이저 패턴 분배기에 관한 것이다.

Description

팔레타이저 패턴 분배기{PATTERN DISTRIBUTION APPARATUS FOR PALLETIZER}

본 발명은 일정 개수의 즉석식품용기들이 포장된 박스를 반입하여 좌우로 번갈아가며 분배한 후, 선택적으로 박스를 90도 회전시켜 방향을 전환시키며, 좌우 포장박스를 한데 묶음으로 픽업라인 측으로 이송시켜 로봇암 등을 통해 반출하는 자동화 공정의 팔레타이저 패턴 분배기에 관한 기술이다.

일반적으로, 포장은 생활에 필요한 식품이나 물건을 조달하고, 이것을 보호, 저장, 이동, 분배나 교환하기 위해 사용되고 있다. 현재 사용되고 있는 식품 포장용기는 캔, 병, PET, 종이, 및 플라스틱류 등이며, 그 중에서 간편성, 안전성, 강도, 보존성, 밀폐성 등이 우수한 캔과 플라스틱류를 많이 사용하고 있다.

특히 인스턴트 식품인 면류나 즉석밥을 제조하는 식품회사 등에서는 생산성 향상 및 원가절감, 작업인원의 수급 등의 어려움이 발생하기에 이를 해결하고자 식품의 용기들을 박스에 포장하는 공장에서는 포장공정을 자동화하고 있다.

이러한 포장 공정 시 포함하는 물품의 이송 공급, 반전, 정렬 등에 관한 기술로는,

대한민국 특허공개 제10-2014-0018481호 (2014.02.13.공개, 이하에서는 ‘문헌 1’이라고 함) 『이송공급장치 및 이를 이용한 이송공급방법』이 제시되어 있는바,

문헌 1은 일방향의 폭과 타방향의 폭이 서로 다른 이송체 복수개를 수용하고, 하단부 일측에 이송체를 배출시키는 배출구가 형성된 수용부, 배출구로부터 배출되는 이송체를 이송 운반하는 이송컨베이어, 이송컨베이어의 일측에 구비되어, 이송컨베이어에 의하여 공급되는 이송체의 방향을 감지하는 센서부, 이송컨베이어의 일측에 구비되어 이송되는 이송체를 회전시키는 회전부 및 센서부로부터 수신된 이송체의 방향정보를 통하여 이송체가 미리 설정된 방향으로 향하도록 이송컨베이어와 회전부를 제어하여 이송체를 일방향으로 정렬시키는 제어부를 포함함으로써, 방향성을 갖는 부품의 정렬 및 이송공급 시 부품의 파손을 방지할 수 있어 부품의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 자동화공정을 통하여 신속하게 작업을 진행할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 이송공급장치 및 이를 이용한 이송공급방법에 관한 기술이다.

다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1793588호 (2017.10.30.등록, 이하에서는 ‘문헌 2’라고 함) 『포장용기 반전장치가 포함된 자동 포장시스템』이 제시되어 있는바,

문헌 2는 복수 열로 수송된 낱개 포장용기를 1열로 정렬하고 두 개 열로 번갈아 가며 배출하는 입구 컨베이어와, 상기 입구 컨베이어의 후방에 연결되어 일 열로 공급된 낱개 포장용기를 순차적으로 반전, 비반전시켜 배출하는 포장용기 반전장치와, 상기 포장용기 반전장치를 통과한 낱개 포장용기를 복수 열로 정렬시키는 정렬 테이블, 및 상기 정렬 테이블에 정렬된 낱개 포장용기를 박스공급라인에 의해 공급되는 포장박스 내에 담는 픽업장치를 포함함으로써, 전후좌우로 인접한 낱개 포장용기를 서로 엇갈리도록 포장박스에 배치시키고, 상하로 적층된 낱개 포장용기도 서로 엇갈리도록 적층되도록 포장박스에 넣어 박스 포장까지 자동으로 처리할 수 있는 포장용기 반전장치가 포함된 자동 포장시스템에 관한 기술이다.

또 다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2019-0110532호 (2019.09.30.공개, 이하에서는 ‘문헌 3’이라고 함) 『캐리어 상의 물체의 회전을 제어하도록 구성된 장치 및 방법』이 제시되어 있는바,

문헌 3은 이송 방향으로 실질적으로 직사각형 물체를 연속적으로 운반하고 이송하기 위한 캐리어; 적어도 하나의 방향에 대해 상기 물체의 치수를 측정 및/또는 연속하는 물체들 사이의 간격을 측정하도록 구성된 미터기; 및 적어도 하나의 물체를 회전 및/또는 상기 간격을 조절하도록 구성된 제어기를 포함하는 장치에 관련되며; 상기 미터기는 상기 물체의 측면의 외부 치수를 측정하도록 구성되며; 상기 제어기는 상기 이송방향과 실질적으로 일렬로 상기 물체의 측면을 정렬시키도록 구성된다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 물체를 제공; 적어도 하나의 방향에 대해 상기 물체의 치수를 측정 및/또는 연속하는 물체들 사이의 간격을 측정; 수직 축선 주위로 적어도 하나의 물체를 회전 및/또는 연속적인 물체들 사이의 간격 조절을 포함하는 방법에 관련되며; 상기 물체의 치수를 측정하는 것은 상기 물체의 측면의 외부 치수를 측정하는 것을 포함하고; 상기 적어도 하나의 물체를 수직 축선 주위로 회전시키는 것은 상기 물체의 측면을 상기 물체의 이송 방향과 실질적으로 일렬로 정렬시키는 것을 포함하는 캐리어 상의 물체의 회전을 제어하도록 구성된 장치 및 방법에 관한 기술이다.

문헌 1. 대한민국 특허공개 제10-2014-0018481호 (2014.02.13.공개) 문헌 2. 대한민국 특허등록 제10-1793588호 (2017.10.30.등록) 문헌 3. 대한민국 특허공개 제10-2019-0110532호 (2019.09.30.공개)

본 발명은 반입된 포장박스를 좌우로 번갈아가며 분배 이송시키고, 분배 이송되는 포장박스를 선택적으로 방향 전환시킬 수 있도록 함으로써, 포장박스 크기나 내용물 등을 고려하여 다양한 패턴에 맞게 분배 및 방향 전환시킬 수 있도록 한 즉석식품용기용 포장박스를 위한 패턴 분배 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 팔레타이저 패턴 분배기는,

포장박스 반입파트;

상기 반입파트에 의해 일렬로 공급된 포장박수를 좌우로 번갈아가며 분배시키는 분배파트;

상기 분배파트에 의해 분배된 좌우 포장박스를 한데 모이도록 안내하는 중계이송파트; 및

상기 중계이송파트에 의해 이송된 좌우 포장박스를 n열(단, n은 1이상의 정수임)이 되게 한데 붙어 있도록 하는 픽업라인파트;

로 이루어지되,

상기 중계이송파트는 중계베이스와, 상기 중계베이스의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 중계사이드프레임과, 상기 각 중계사이드프레임에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 중계프리롤러와, 상기 각 중계프리롤러 중 일부 또는 전부(全部)에 회전 동력을 전달하는 중계프리롤러구동유닛과, 상기 각 중계프리롤러에 의해 이송되는 좌우 포장박스를 선택적으로 90도 회동시키기 위한 로테이션유닛으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 즉석식품용기용 포장박스를 위한 팔레타이저 패턴 분배기는,

포장박스 반입, 반입된 포장박스 좌우로 분배, 분배된 좌우 포장박스 선택적 방향 전환 및 한데 묶음 형태로 이송, 일정 패턴에 맞게 정렬된 포장박스 반출 등의 각 파트 공정이 자동화된 분배 시스템을 제공하는 가장 큰 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 팔레타이저 패턴 분배기를 나타낸 평면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 팔레타이저 패턴 분배기를 나타낸 측면 구성도,
도 3은 반입파트를 나타낸 평면 및 측면 구성도,
도 4는 반입가이드펜스를 보여주기 위한 평면 구성도,
도 5는 분배파트를 나타낸 평면 및 측면 구성도,
도 6은 분배프리롤러구동유닛을 보여주기 위한 평면 구성도,
도 7은 턴테이블유닛을 보여주기 위한 일부 평면 및 측면 구성도,
도 8은 분배가이드펜스를 보여주기 위한 평면 구성도,
도 9는 중계이송파트를 나타낸 평면 및 측면 구성도,
도 10은 로테이션유닛을 보여주기 위한 일부 평면 구성도,
도 11은 로테이션유닛을 보여주기 위한 일부 측면 구성도,
도 12 및 도 13은 로테이션유닛의 작동 상태를 나타낸 구성도,
도 14는 로테이션유닛의 헤드 및 일 예의 내부 탄성 구조를 보여주기 위한 단면 구성도,
도 15는 로테이션유닛의 헤드 및 다른 예의 내부 탄성 구조를 보여주기 위한 단면 구성도,
도 16은 픽업라인파트를 나타낸 평면 및 측면 구성도,
도 17은 엔트리블록유닛 및 미들블록유닛의 작동 상태를 나타낸 구성도.

이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1을 기준으로 반입파트 측을 전부(前部) 또는 전방, 픽업라인파트 측을 후부(後部) 또는 후방이라고 방향을 특정하기로 한다.

아울러 본 발명에서 포장박스(1)는 즉석식품(예 : 라면 등)이 담긴 일정 수량의 즉석식품용기를 포장한 박스인 것으로 언급하고 있으나, 이에 한정하지 아니하고 다양한 식품을 보관하는 캔, 병 등은 물론 택배물품을 포장하는 박스까지 포함한다.

도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 즉석식품용기용 포장박스를 위한 패턴 분배 시스템은,

크게 반입파트(10), 분배파트(20), 중계이송파트(30) 및 픽업라인파트(40)로 이루어진다.

각 구성에 대해 살펴보면,

반입파트(10)는

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이,

포장박스(1)를 반입하기 위한 것으로,

반입베이스(11),

상기 반입베이스(11)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 반입사이드프레임(12),

상기 각 반입사이드프레임(12)의 후방에 양단이 회전 가능케 장착되는 드라이브롤러(13),

상기 각 반입사이드프레임(12)의 전방에 양단이 회전 가능케 장착되는 아이들롤러(14),

상기 드라이브롤러(13)와 상기 아이들롤러(14)를 상호 연결하는 반입벨트(15),

상기 드라이브롤러(13)에 회전 동력을 전달하는 드라이브롤러구동유닛(16),

상기 각 반입사이드프레임(12)의 중간에 양단이 회전 가능케 장착되어 상기 반입벨트(15)를 지지하는 텐션롤러(17), 그리고

상기 각 반입사이드프레임(12)에 전후 길이를 갖도록 장착되는 한 쌍의 반입가이드펜스(18)

를 포함하는 반입단위체(U)로 이루어진다.

이때 상기 반입베이스(11)는 다수의 횡 및 종 프레임이 상호 연결되어 일정 높이를 갖는 입체적 구조를 이룬다.

그리고 도 3에서와 같이, 상기 드라이브롤러구동유닛(16)은

상기 반입베이스(11)에 설치되며 구동축을 갖는 구동모터(161)와,

상기 구동축에 축 결합되는 구동풀리(162)와,

상기 드라이브롤러(13)의 축에 결합되는 종동풀리(163)와,

상기 구동풀리(162) 및 종동풀리(163)를 상호 연결하는 벨트(164)로

이루어지는데, 이는 일예이고 상기 드라이브롤러(13)를 회전시킬 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 및 변경 가능할 것이다.

그리고 도 3에서와 같이, 상기 텐션롤러(17)는 상기 반입벨트(15)에 대한 텐션을 조절하기 위한 것으로, 상기 반입사이드프레임(12)에 장착된 브래킷에 상기 텐션롤러(17)가 회전케 장착된 상태에서 별도의 승강수단을 이용해 브래킷을 상하로 승강시켜 상기 반입벨트(15)에 대한 텐션을 조절할 수 있다.

그리고 도 4에서와 같이 반입가이드펜스(18)는 상기 각 반입사이드프레임(12)에 설치되는 브래킷 및 이에 좌우 이동되게 삽입되는 반입지지바(181)에 결합된 상태에서 상기 반입지지바(181)의 이동에 따라 상기 반입가이드펜스(18)의 위치를 좌우로 조절할 수 있다. 이때에 상기 반입지지바(181)의 양 단부에 체결되는 두 너트를 풀거나 조이는 동작을 통하거나 또는 상기 반입지지바(181)에 삽입되어 상기 브래킷에 연결된 반입지지관체(182)와 이에 체결되는 볼트에서 볼트를 풀거나 조이는 동작을 통해 상기 반입지지바(181)에 대한 이동 및 고정이 가능하다. 결국 상기 각 반입사이드프레임(12)에 배치된 한 쌍의 반입가이드펜스(18)를 서로 마주하는 방향으로 이동시켜 둘 간의 폭을 좁히거나 반대로 서로 마주하는 반대 방향으로 이동시켜 폭을 넓힐 수 있도록 함으로써, 이송되는 포장박스의 크기에 따라 사이 폭을 조절할 수 있는 것이다.

그리고 상기 반입단위체(U)는 이송 구간을 고려하여 둘 이상이 일렬이 되게 연이어 배치될 수 있는데, 이때에 상기 각 반입가이드펜스(18)는 동일선상에 배치되게 조절하는 것이 바람직하고, 특히 최전방에 위치한 반입단위체(U)의 반입가이드펜스(18)에는 전단부가 외측으로 경사진 반입슬로프(183)가 형성되는데, 이는 포장박스(1)의 진입이 용이하도록 안내하기 위함이다.

분배파트(20)는

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이,

상기 반입파트(10)에 의해 일렬로 공급된 포장박스(1)를 좌우로 번갈아가며 분배시키기 위한 것으로,

분배베이스(21),

상기 분배베이스(21)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 분배사이드프레임(22),

상기 각 분배사이드프레임(22)의 내벽을 따라 회전 가능케 장착되며 전후 일정 간격을 두되 좌우 서로 마주하는 방향으로 경사진 형태로 배치되는 다수의 분배프리롤러(23),

상기 각 분배프리롤러(23)에 회전 동력을 전달하는 분배프리롤러구동유닛(24),

상기 각 분배사이드프레임(22)의 전방 측 내벽을 따라 회전 가능케 장착되며 전후 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 파워몰러(power moller)(25),

상기 파워몰러(25)와 상기 분배프리롤러(23) 사이에 배치되게 상기 분배베이스(21)에 설치되는 턴테이블유닛(26), 그리고

상기 각 분배사이드프레임(22)에 전후 길이를 갖도록 장착되는 한 쌍의 분배가이드펜스(27)

를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 분배베이스(21)는 다수의 횡 및 종 프레임이 상호 연결되어 일정 높이를 갖는 입체적 구조를 이룬다.

그리고 도 5에서와 같이, 상기 분배프리롤러구동유닛(24)은

상기 분배베이스(21)에 설치되며 구동축을 갖는 분배구동모터(241)와,

상기 구동축에 축 결합되는 분배구동롤러(242)와,

상기 각 분배사이드프레임(22)에 양단이 회전 가능케 장착되되 상기 각 분배프리롤러(23)의 하부 측에 전후 일렬로 배치되는 다수의 분배아이들롤러(243)와,

상기 각 분배아이들롤러(243) 중 일부 구간의 하부 측에 배치되는 한 쌍의 분배미들롤러(244)와,

상기 분배구동롤러(242)에 일부가 감긴 상태에서 상기 각 분배미들롤러(244) 중 후방 측 분배미들롤러(244)를 지나 상기 각 분배아이들롤러(243) 중 최후방의 분배아이들롤러(243)부터 시작하여 최전방의 분배아이들롤러(243)까지 연결하면서 전방 측 분배미들롤러(244)를 거치는 엔드리스(endless)형 분배벨트(245)

로 이루어진다.

이때 상기 각 분배프리롤러(23) 중 최전방 및 최후방에 위치한 두 분배프리롤러(23)는 다른 분배프리롤러(33) 보다 직경이 큰 롤러 구조를 갖는다. 결국 상기 분배구동모터(241)에 의해 상기 분배벨트(245) 구동 시 상기 분배벨트(245)에 의해 상기 각 분배미들롤러(244)가 회전하게 됨으로써, 상기 분배미들롤러(244)들을 따라 포장박스(1)의 이송이 가능하다.

이어서 상기 한 쌍의 분배미들롤러(244)는 상기 분배베이스(21)에 설치된 브래킷에 축이 삽입된 상태에서 축이 삽입된 장공을 따라 전후 이동이 가능하고 이동 후 고정이 가능하도록 구현함에 따라 상기 각 분배미들롤러(244) 간의 사이 간격을 조절할 수 있고 이를 통해 상기 분배벨트(245)에 대한 텐션 조절이 가능하다.

그리고 상기 파워몰러(25)는 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 컨베이어 구동용 모터 롤러 구조로 이루어진다.

그리고 도 7에서와 같이, 상기 턴테이블유닛(26)은 원판형 턴테이블(261)과, 상기 턴테이블(261)을 지지하며 상기 분배베이스(21)에 설치된 브래킷 및 이에 회전 가능케 결합되는 하우징(262)과, 상기 하우징(262)을 정 또는 역 회전시키는 턴구동부(263)와, 상기 턴테이블(261)의 상부면에 일렬로 회전케 배치되는 턴파워몰러(264)로 이루어진다. 이때 상기 턴파워몰러(264)는 상기 파워몰러(25)와 마찬가지로 롤러 내부에 소형모터와 감속기를 내장한 컨베이어 구동용 모터 롤러 구조로 이루어진다.

결국 상기 턴구동부(263)에 의해 상기 턴테이블(261)이 일정 각도로의 시계방향과 반시계방향으로 반복되게 회전 동작을 함으로써, 이송된 포장박스(1)를 좌우로 번갈아가며 분배하게 되는 것이다.

중계이송파트(30)는

도 9 내지 도 13에 도시된 바와 같이,

상기 분배파트(20)에 의해 분배된 좌우 포장박스(1)를 한데 모이도록 안내하기 위한 것으로,

중계베이스(31),

상기 중계베이스(31)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 중계사이드프레임(32),

상기 각 중계사이드프레임(32)에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 중계프리롤러(33),

상기 각 중계프리롤러(33) 중 일부 또는 전부(全部)에 회전 동력을 전달하는 중계프리롤러구동유닛(34), 그리고

상기 각 중계프리롤러(33)에 의해 이송되는 좌우 포장박스(1)를 선택적으로 90도 회동시키기 위한 로테이션유닛(35)

을 포함하여 이루어진다.

이때 상기 중계베이스(31)는 다수의 횡 및 종 프레임이 상호 연결되어 일정 높이를 갖는 입체적 구조를 이룬다.

그리고 도 9에서와 같이, 상기 중계프리롤러구동유닛(34)은

상기 중계베이스(31)에 설치되며 구동축을 갖는 구동모터(341)와,

상기 구동축에 축 결합되는 구동롤러(342)와,

상기 각 중계사이드프레임(32)에 양단이 회전 가능케 장착되되 상기 각 중계프리롤러(33)의 하부 측에 전후 일렬로 배치되는 다수의 중계아이들롤러(343)와,

상기 각 중계아이들롤러(343) 중 일부 구간의 하부 측에 배치되는 한 쌍의 중계미들롤러(344)와,

상기 구동롤러(342)에 일부가 감긴 상태에서 상기 각 중계미들롤러(344) 중 후방 측 중계미들롤러(344)를 지나 상기 각 중계아이들롤러(343) 중 최후방의 중계아이들롤러(343)부터 시작하여 최전방의 중계아이들롤러(343)까지 연결하면서 전방 측 중계미들롤러(344)를 거치는 엔드리스(endless)형 중계벨트(345)

로 이루어진다.

이때 상기 각 중계프리롤러(33) 중 최전방 및 최후방에 위치한 두 중계프리롤러(33)는 다른 중계프리롤러(33) 보다 직경이 큰 롤러 구조를 갖는다. 결국 상기 구동모터(341)에 의해 상기 중계벨트(345) 구동 시 상기 중계벨트(345)에 의해 상기 각 중계미들롤러(344)가 회전하게 됨으로써, 상기 중계미들롤러(344)들을 따라 포장박스(1)의 이송이 가능하다.

이어서 상기 한 쌍의 중계미들롤러(344)는 상기 중계베이스(31)에 설치된 브래킷에 축이 삽입된 상태에서 축이 삽입된 장공을 따라 전후 이동이 가능하고 이동 후 고정이 가능하도록 구현함에 따라 상기 각 중계미들롤러(344) 간의 사이 간격을 조절할 수 있고 이를 통해 상기 중계벨트(345)에 대한 텐션 조절이 가능하다.

이어서 도 13에서와 같이, 상기 중계이송파트(30)는 상기 각 중계프리롤러(33)를 따라 이송되는 포장박스(1)를 안내하는 한 쌍의 중계가이드펜스(36)를 더 포함하는데, 상기 각 중계사이드프레임(32)에 설치되는 브래킷 및 이에 삽입되는 중계지지바(361)에 결합된 상태에서 상기 중계지지바(361)의 이동에 따라 상기 중계가이드펜스(36)의 위치를 좌우로 조절할 수 있다. 이때에 상기 중계지지바(361)의 양 단부에 체결되는 두 너트를 풀거나 조이는 동작을 통해 상기 중계지지바(361)에 대한 이동 및 고정이 가능하다. 결국 상기 각 중계사이드프레임(32)에 배치된 한 쌍의 중계가이드펜스(36)를 서로 마주하는 방향으로 이동시켜 둘 간의 폭을 좁히거나 반대로 서로 마주하는 반대 방향으로 이동시켜 폭을 넓힐 수 있도록 함으로써, 이송되는 포장박스의 크기에 따라 사이 폭을 조절할 수 있는 것이다.

이어서 도 1 및 도 13에서와 같이, 상기 각 중계가이드펜스(36)는 전방에서 후방으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 구조로 배치되는데, 특히 최후방 측 폭은 후술할 픽업라인파트(40)의 각 픽업가이드펜스(47) 사이 폭에 대응되는 것이 바람직하다. 결국 상기 로테이션유닛(35)에 의해 좌우로 분배된 좌우 포장박스(1)가 상기 각 중계가이드펜스(36)에 안내되면서 점차 서로 가까워지고 픽업라인파트(40)의 각 픽업가이드펜스(47) 측으로 반입될 때에는 한데 붙어 이송된다.

그리고 도 10에서와 같이, 상기 로테이션유닛(35)은

상기 중계사이드프레임(32)의 전방 측에 힌지 결합되며 선택적 에어 또는 유체 공급에 의해 진퇴(進退)되는 피스톤(351a)을 갖는 실린더본체(351)와,

상기 피스톤(351a) 단부에 일단이 힌지 결합되는 링크(352)와,

상기 중계사이드프레임(32)에 장착되며 상기 링크(352)의 타단이 힌지 결합되는 홀딩브래킷(353)과,

상기 홀딩브래킷(353)에 일단이 고정 결합되는 로드(354)와,

상기 로드(354)의 타단에 결합되면서 상기 중계사이드프레임(32) 상부 측에 배치되는 헤드(355)

로 이루어진다.

도 12의 [나]에서와 같이, 상기 실린더본체(351)의 피스톤(351a) 전진 시 상기 링크(352)의 타단을 기준으로 회동된 상기 헤드(355)가 상기 중계프리롤러(33) 상부 측에 돌출되게 배치됨으로써, 상기 각 중계프리롤러(33)에 의해 이송되는 포장박스(1)의 후면이 상기 헤드(355)에 접하면서 90도로 강제 회동된다.

도 13에서와 같이, 상기 반입파트(10)를 통해 반입된 포장박스(1)가 상기 분배파트(20)에 의해 좌우로 분배되어 이송되고, 이때 상기 픽업라인파트(40)에서의 포장 패턴에 맞게 좌우 포장박스(1)의 장면(長面)이 서로 맞닿거나 또는 단면(短面)이 서로 맞닿도록 선택적으로 포장박스(1)의 방향을 전환시키게 되는 것이다.

한편, 도 14에서와 같이 상기 헤드(355)는 전후로 분반(分半)된 두 분체(355A, 355B)로 이루어지고,

도 14에서와 같이, 상기 로테이션유닛(35)은

상기 두 분체(355A, 355B) 중 후방 측 분체(355B)의 전면(前面)에 구비되어 단부에 플랜지(356a)를 갖는 둘 이상의 포스트(356)와,

상기 두 분체(355A, 355B) 중 전방 측 분체(355A)의 후면으로 상기 각 포스트(356)가 이탈되지 않도록 삽입된 상태에서 전방 측 분체(355A)의 내부에 형성되어 상기 플랜지(356a)의 전후 이동 거리를 제공하는 공간부(357)와,

상기 포스트(356)의 단부에 끼워져 상기 공간부(357)에 배치되면서 상기 플랜지(356a)에 의해 가압되는 탄성스프링(358)과,

상기 두 분체(355A, 355B) 중 후방 측 분체(355B)의 전면(前面) 중앙에 배치되며 중앙 단부가 상기 전방 측 분체(355A)의 후면과 접하게 되는 C형의 탄성클립(359)

을 더 포함한다.

결국 상기 헤드(355)에 포장박스(1) 접촉 시 상기 두 분체(355A, 355B) 중 전방 측 분체(355A)가 탄성적으로 밀려다가 복원됨으로써, 포장박스(1)에 대한 충격을 최소화시켜 포장박스(1)에 대한 손상을 줄이면서 상기 헤드(355)에 대한 피로도 또한 줄일 수 있다.

한편, 도 15에서와 같이, 상기 로테이션유닛(35)은

상기 탄성클립(359)의 양단을 지나 상호 암수 결합되며 상기 탄성클립(359)의 양단을 지지하는 한 쌍의 커넥터(359A)와, 상기 각 커넥터(359A)를 서로 마주하는 방향 또는 이의 반대 방향으로 이동시키기 위한 진퇴구동수단(359B)을 더 포함한다.

이때 상기 진퇴구동수단(359B)은 상기 후방 측 분체(355B)의 좌우 단부에 요입되게 형성되는 리세스(3591)와, 상기 리세스(3591)의 바닥에 관통 체결되고 단부가 상기 커넥터(359A)를 지지하는 진퇴구동볼트(3592)로 이루어져, 상기 진퇴구동볼트(3592)의 조임이나 푸는 동작에 의해 상기 커넥터(359A)의 좌우 이동이 가능하고, 이를 통해 상기 탄성클립(359)을 가압하거나 반대로 가압 해제할 수 있다.

다시 말해, 도 15의 [나]에서와 같이 상기 진퇴구동수단(359B)에 의해 상기 각 커넥터(359A)가 서로 마주하는 방향으로 이동 시 상기 탄성클립(359)의 중단이 전방 측으로 상승하고, 도 15의 [가]에서와 같이 상기 각 커넥터(359A)가 서로 마주하는 반대 방향으로 이동 시 상기 탄성클립(359)의 중단이 후방 측으로 하강한다.

따라서 상기 탄성클립(359)의 탄성력을 조절할 수 있고 이를 통해 포장박스(1)의 크기나 중량 등을 고려한 상기 헤드(355)의 위치 및 충격 흡수 정도를 조절할 수 있다.

픽업라인파트(40)는

도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이,

상기 중계이송파트(30)에 의해 이송된 좌우 포장박스(1)를 n열(단, n은 1이상의 정수임)이 되게 한데 붙어 있도록 하기 위한 것으로,

픽업베이스(41),

상기 픽업베이스(41)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 픽업사이드프레임(42),

상기 각 픽업사이드프레임(42)에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 픽업프리롤러(43),

상기 각 픽업사이드프레임(42)의 후방 측 단부를 상호 연결하는 형태로 배치되는 엔드스토퍼(44),

상기 픽업베이스(41)의 전방 측 상부면에 설치되어 상승 시 좌우 포장박스(1)가 상기 픽업프리롤러(43) 측으로 진입하게 되는 것을 차단하는 엔트리블록유닛(45), 그리고

상기 각 픽업사이드프레임(42) 사이에 배치되어 회동 시 인접한 두 픽업프리롤러(43) 사이로 노출되어 좌우 포장박스(1)의 이동을 제한하는 둘 이상의 미들블록유닛(46)

을 포함하여 이루어진다.

이때 상기 픽업베이스(41)는 다수의 횡 및 종 프레임이 상호 연결되어 일정 높이를 갖는 입체적 구조를 이룬다.

그리고 상기 각 픽업프리롤러(43)는 상기 중계이송파트(30)를 통해 이송되는 포장박스(1)의 관성에 의해 자유 회전되며, 별도의 구동수단에 의해 일부 또는 전부(全部)가 회전 가능하게 구현할 수도 있다.

그리고 도 16에서와 같이, 상기 엔드스토퍼(44)는 상기 픽업베이스(41)의 후방 측 단부에 배치되되 포장박스(1)를 가로 막는 수평 바(bar) 구조로 이루어진다.

그리고 도 17에서와 같이, 상기 엔트리블록유닛(45)은

상기 픽업사이드프레임(42)의 전방 측 상부면에 장착되는 브래킷 및 이에 결합되는 공압 또는 유압의 엔트리실린더본체(451)와, 상기 엔트리실린더본체(451)에 내장되어 선택적 에어 또는 유체의 공급에 의해 상하로 진퇴 동작하는 피스톤 및 이에 결합되는 수직 판형의 엔트리플레이트(452)로 이루어진다. 결국 외부 제어에 의해 상기 피스톤 상승 시 상기 엔트리플레이트(452)가 상승하여 포장박스(1)의 진입을 차단한다.

그리고 도 17에서와 같이, 상기 미들블록유닛(46)은

상기 픽업사이드프레임(42)의 중간 영역에 정착되는 브래킷 및 이에 힌지 결합되는 공압 또는 유압의 미들실린더본체(461)와, 상기 미들실린더본체(461)에 내장되어 선택적 에어 또는 유체의 공급에 의해 진퇴 동작하는 피스톤 및 이에 결합되는 ㄴ자 형의 미들플레이트(462)로 이루어진다. 이때 상기 미들플레이트(462)의 일단이 브래킷에 힌지 결합된다.

결국 상기 피스톤 전진 시 상기 브래킷과의 힌지 부위를 기준으로 상기 미들플레이트(462)가 회동되어 인접한 두 픽업프리롤러(43) 사이로 노출되면서 포장박스(1)의 이동을 제한한다.

이러한 구조의 상기 미들블록유닛(46)은 포장박스를 단위 별로 묶어 픽업할 수 있도록 일정 패턴에 맞게 배치되고, 또한 외부 제어에 의해 동작한다.

그리고 도 16에서와 같이, 상기 픽업라인파트(40)는 픽업가이드펜스(47) 및 푸시유닛(48)을 더 포함하는데,

상기 픽업가이드펜스(47)는 상기 픽업사이드프레임(42)에 설치되는 브래킷 및 이에 좌우 이동되게 삽입되는 픽업지지바(471)에 결합된 상태에서 상기 픽업지지바(471)의 이동에 따라 상기 픽업가이드펜스(47)의 위치를 좌우로 조절할 수 있다. 이때에 상기 픽업지지바(471)의 양 단부에 체결되는 두 너트를 풀거나 조이는 동작을 통해 상기 픽업지지바(471)에 대한 이동 및 고정이 가능하다.

상기 푸시유닛(48)은 상기 픽업사이드프레임(42)의 후방 측에 설치되는 브래킷 및 이에 장착되며 피스톤을 갖는 푸시실린더본체(481)와, 상기 푸시실린더본체(481)의 피스톤 단부에 결합되는 푸시플레이트(482)로 이루어져, 일정 패턴에 맞게 하나의 묶음으로 배치된 포장박스(1)들을 좌에서 우로, 우에서 좌로 각각 밀어 서로 밀착되게 한 후 로봇암 등에 의해 반출되도록 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "즉석식품용기용 포장박스를 위한 패턴 분배 시스템"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 포장박스
10 : 반입파트
11 : 반입베이스
12 : 반입사이드프레임
13 : 드라이브롤러
14 : 아이들롤러
15 : 반입벨트
16 : 드라이브롤러구동유닛
161 : 구동모터
162 : 구동풀리
163 : 종동풀리
164 : 벨트
17 : 텐션롤러
18 : 반입가이드펜스
181 : 반입지지바
182 : 반입지지관체
183 : 반입슬로프
U : 반입단위체
20 : 분배파트
21 : 분배베이스
22 : 분배사이드프레임
23 : 분배프리롤러
24 : 분배프리롤러구동유닛
241 : 분배구동모터
242 : 분배구동롤러
243 : 분배아이들롤러
244 : 분배미들롤러
245 : 분배벨트
25 : 파워몰러
26 : 턴테이블유닛
261 : 턴테이블
262 : 하우징
263 : 턴구동부
264 : 턴파워몰러
27 : 분배가이드펜스
30 : 중계이송파트
31 : 중계베이스
32 : 중계사이드프레임
33 : 중계프리롤러
34 : 중계프리롤러구동유닛
341 : 구동모터
342 : 구동롤러
343 : 중계아이들롤러
344 : 중계미들롤러
345 : 중계벨트
35 : 로테이션유닛
351 : 실린더본체
351a : 피스톤
352 : 링크
353 : 홀딩브래킷
354 : 로드
355 : 헤드
355A, 355B : 분체
356 : 포스트
356a : 플랜지
357 : 공간부
358 : 탄성스프링
359 : 탄성클립
359A : 커넥터
359B : 진퇴구동수단
3591 : 리세스
3592 : 진퇴구동볼트
36 : 중계가이드펜스
361 : 중계지지바
40 : 픽업라인파트
41 : 픽업베이스
42 : 픽업사이드프레임
43 : 픽업프리롤러
44 : 엔드스토퍼
45 : 엔트리블록유닛
451 : 엔트리실린더본체
452 : 엔트리플레이트
46 : 미들블록유닛
461 : 미들실린더본체
462 : 미들플레이트
47 : 픽업가이드펜스
471 : 픽업지지바
48 : 푸시유닛
481 : 푸시실린더본체
482 : 푸시플레이트

Claims (5)

1. 포장박스 반입파트(10); 상기 반입파트(10)에 의해 일렬로 공급된 포장박스(1)를 좌우로 번갈아가며 분배시키는 분배파트(20); 상기 분배파트(20)에 의해 분배된 좌우 포장박스(1)를 한데 모이도록 안내하는 중계이송파트(30); 상기 중계이송파트(30)에 의해 이송된 좌우 포장박스(1)를 n열(단, n은 1이상의 정수임)이 되게 한데 붙어 있도록 하는 픽업라인파트(40);로 이루어지며,
   상기 중계이송파트(30)는 중계베이스(31)와, 상기 중계베이스(31)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 중계사이드프레임(32)과, 상기 각 중계사이드프레임(32)에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 중계프리롤러(33)와, 상기 각 중계프리롤러(33) 중 일부 또는 전부(全部)에 회전 동력을 전달하는 중계프리롤러구동유닛(34)과, 상기 각 중계프리롤러(33)에 의해 이송되는 좌우 포장박스(1)를 선택적으로 90도 회동시키기 위한 로테이션유닛(35)으로 이루어지고,
   상기 로테이션유닛(35)은 상기 중계사이드프레임(32)의 전방 측에 힌지 결합되며 선택적 에어 또는 유체 공급에 의해 진퇴(進退)되는 피스톤(351a)을 갖는 실린더본체(351)와, 상기 피스톤(351a) 단부에 일단이 힌지 결합되는 링크(352)와, 상기 중계사이드프레임(32)에 장착되며 상기 링크(352)의 타단이 힌지 결합되는 홀딩브래킷(353)과, 상기 홀딩브래킷(353)에 일단이 고정 결합되는 로드(354)와, 상기 로드(354)의 타단에 결합되면서 상기 중계사이드프레임(32) 상부 측에 배치되는 헤드(355)로 이루어져,
   상기 실린더본체(351)의 피스톤(351a) 전진 시 상기 링크(352)의 타단을 기준으로 회동된 상기 헤드(355)가 상기 중계프리롤러(33) 상부 측에 돌출되게 배치됨으로써, 상기 각 중계프리롤러(33)에 의해 이송되는 포장박스(1)의 후면이 상기 헤드(355)에 접하면서 90도로 강제 회동되도록 구성된 팔레타이저 패턴 분배기에 있어서,
   상기 헤드(355)는 전후로 분반(分半)된 두 분체(355A, 355B)로 이루어지고,
   상기 로테이션유닛(35)은 상기 두 분체(355A, 355B) 중 후방 측 분체(355B)의 전면(前面)에 구비되어 단부에 플랜지(356a)를 갖는 둘 이상의 포스트(356)와, 상기 두 분체(355A, 355B) 중 전방 측 분체(355A)의 후면으로 상기 각 포스트(356)가 이탈되지 않도록 삽입된 상태에서 전방 측 분체(355A)의 내부에 형성되어 상기 플랜지(356a)의 전후 이동 거리를 제공하는 공간부(357)와, 상기 포스트(356)의 단부에 끼워져 상기 공간부(357)에 배치되면서 상기 플랜지(356a)에 의해 가압되는 탄성스프링(358)과, 상기 두 분체(355A, 355B) 중 후방 측 분체(355B)의 전면(前面) 중앙에 배치되며 중앙 단부가 상기 전방 측 분체(355A)의 후면과 접하게 되는 C형의 탄성클립(359)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 팔레타이저 패턴 분배기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 로테이션유닛(35)은 상기 탄성클립(359)의 양단을 지나 상호 암수 결합되며 상기 탄성클립(359)의 양단을 지지하는 한 쌍의 커넥터(359A)와, 상기 각 커넥터(359A)를 서로 마주하는 방향 또는 이의 반대 방향으로 이동시키기 위한 진퇴구동수단(359B)을 더 포함하고,
   상기 진퇴구동수단(359B)에 의해 상기 각 커넥터(359A)가 서로 마주하는 방향으로 이동 시 상기 탄성클립(359)의 중단이 전방 측으로 상승하고, 상기 각 커넥터(359A)가 서로 마주하는 반대 방향으로 이동 시 상기 탄성클립(359)의 중단이 후방 측으로 하강하는 것을 특징으로 하는 팔레타이저 패턴 분배기.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 픽업라인파트(40)는
   픽업베이스(41)와,
   상기 픽업베이스(41)의 상부면 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 픽업사이드프레임(42)과,
   상기 각 픽업사이드프레임(42)에 양단이 회전 가능케 장착되어 전후로 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 픽업프리롤러(43)와,
   상기 각 픽업사이드프레임(42)의 후방 측 단부를 상호 연결하는 형태로 배치되는 엔드스토퍼(44)와,
   상기 픽업베이스(41)의 전방 측 상부면에 설치되어 상승 시 좌우 포장박스(1)가 상기 픽업프리롤러(43) 측으로 진입하게 되는 것을 차단하는 엔트리블록유닛(45)과,
   상기 각 픽업사이드프레임(42) 사이에 배치되어 회동 시 인접한 두 픽업프리롤러(43) 사이로 노출되어 좌우 포장박스(1)의 이동을 제한하는 둘 이상의 미들블록유닛(46)
   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 팔레타이저 패턴 분배기.
   
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