KR102338859B1

KR102338859B1 - 오픈박스용 필름부착장치

Info

Publication number: KR102338859B1
Application number: KR1020210066132A
Authority: KR
Inventors: 유석근
Original assignee: 주식회사 콤파스
Priority date: 2021-05-24
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2021-12-14

Abstract

본 발명은 오픈박스용 필름부착장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 종래의 복잡한 장치를 컴팩트화하고, 필름공급을 원활하게 수행함으로 물론 필름의 정전기의 차폐화를 통해 필름의 접착 강도를 높여 생산속도를 향상하고 포장박스의 내구성과 제품의 신뢰도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 박스가 이송되는 경로에 형성되는 컨베이어상에 상부에 개방부가 형성되어 개폐되는 박스가 투입되어 상기 개방부에 필름을 부착시키기 전에 승하강조절유닛에 의해 박스 높이의 높낮이에 따라 승하강을 조절하고, 박스폭조절유닛으로 박스의 폭에 따라 간격을 조절 및 필름 롤 간격조절유닛으로 필름 롤의 폭에 따라 간격을 조절하는 박스포장장치에 있어서, 측면으로 필름 롤 지관이 장입되어 장력조절로 필름 롤의 풀림을 방지하도록 필름 롤의 풀림 토크를 조절하게 결합되는 필름공급유닛; 상기 필름공급유닛 상의 필름은 정전기가 차폐됨과 동시에 바깥쪽 방향으로 당겨지면서 이송하면서 박스 개방부에 부착하는 필름이송유닛; 상기 필름이송유닛 하단에 설치되어 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하는 절단유닛; 상기 필름 롤상에 필름이 소진되는 것을 감지하는 필름소진유닛; 상기 필름이송유닛은 필름 이송에서 부착 시까지 연속적으로 구동하는 필름이송구동유닛; 상기 절단유닛에서 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하도록 구동하는 필름절단구동유닛;을 포함한다.

Description

오픈박스용 필름부착장치{Film attaching device for open box}

본 발명은 오픈박스용 필름부착장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 종래의 복잡한 장치를 단순화하고, 필름공급을 원활하게 수행함으로 물론 필름의 정전기의 차단을 통해 필름을 펼쳐서 이송되게 하여 필름의 주름이 생기는 것을 방지함으로써 필름의 접착 강도를 높여 생산속도를 향상하고 포장박스의 내구성과 제품의 신뢰도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 제조업체, 유통업체 등에서 제조된 물품 또는 유통 대상 물품을 소비자 또는 도소매상 등에게 배송하는 경우 물품의 손상을 예방하기 위하여 규격에 맞는 상자에 넣어 접착테이프 등으로 밀폐시킨 후 배송하게 된다. 따라서 수많은 물품들은 각각의 상자에 넣고 접착테이프로 봉함하는 포장작업에 많은 시간이 소요된다. 통상적으로, 박스(box)는 식품에서부터 과일, 잡화 등의 물건을 수용하여 그 물건을 이송 또는 보관이 용이 하도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 박스는 다양한 재질을 이용하여 사용하고 있는 바, 종이 박스의 경우 대체적으로 제조가 쉽고, 어느 정도의 외부 충격을 견딜 수 있어 활용도 면에서 큰 역할을 수행하고 있다. 이러한 종이 박스는 다양하게 형성되지만, 물건을 수용한 상태로 육면체(六面體)의 형상으로 접어 사용하게 된다. 이때, 상부면이 개방된 종이 박스의 구성을 사용할 경우 상부면에 커버지를 부착하여 내부의 물건을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 바, 이는 제품의 정확성과 소비자의 신뢰도를 높일 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다. 그러나 상부면이 개방된 종이 박스에 식품이 수용될 경우 공기와의 접촉으로 인해 부패가 발생할 수 있고, 밀폐가 되지 않아 유입되는 공기, 이물질 등으로 커버지의 부착이 용이하지 않은 단점이 있었다.

이를 해결하기 위하여 대한민국 특허특허 제10-1650727호에서는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상부에 개방부(1)를 구비하는 박스(B)를 포장하기 위한 장치에 관련되면, 동체(10), 포장롤러(20), 이송롤러(30), 조절수단(40)을 주요 구성으로 하며, 동체(10)는 상기 박스(B)의 유입과 배출이 가능하게 컨베이어(11)를 구비한다.

상기 동체(10)는 지면에 안착된 상태로 내부에 수평 방향으로 형성되는 컨베이어(11)를 구비한다. 컨베이어(11)의 상부에는 박스(B)가 안착되어 전방에서 후방으로 이송하게 된다. 박스(B)는 상부면이 개방된 개방부(1)를 구비한 상태로 접혀져 내부에 물건(미도시)을 수용한 상태로 상기 컨베이어(11)를 타고 하나씩 투입하여 이동하게 된다. 또, 본 발명에 따른 포장롤러(20)는 상기 동체(10)의 내부에 유동되는 박스(B)의 상측으로 개방부(1)를 포장하게 권취된 커버지(21)를 구비한다. 포장롤러(20)는 상술한 동체(10)의 내부 후방에 형성되어 회전이 가능하도록 구성된다. 이러한, 포장롤러(20)는 박스(B)의 상부에 형성된 개방부(1)를 덮어 박스(B) 내부에 수용된 물건을 밀폐시키는 역할을 수행하는 바, 포장롤러(20)에는 커버지(21)가 권취되어 있고, 수용된 물건이 노출될 수 있도록 투명재질의 커버지(21)로 형성된다. 커버지(21)는 회전되는 포장롤러(20)에 의해 후술하는 이송롤러(30)로 유동시키는 역할을 수행하게 된다.

또, 이송롤러(30)는 상기 포장롤러(20)의 커버지(21)를 가압하여 박스(B)의 상측으로 이동시키고, 커버지(21)의 밀착 부착이 가능하게 구비하는 밀착롤러(34)와 이송된 커버지(21)를 절단하는 절단롤러(35)를 구비한다. 이송롤러(30)는 상술한 포장롤러(20)에서부터 유입되는 커버지(21)를 수용하여 이송시키는 역할을 수행하면서 박스(B)의 상부면 길이와 같은 커버지(21)의 길이만큼을 절단하도록 절단롤러(35)를 구비하게 된다. 이때, 상기 이송롤러(30)는 포장롤러(20)로부터 유입되는 커버지(21)의 상하를 가압하여 이송하는 상, 하부롤러(31)(32)와, 상, 하부롤러(31)(32)의 하류에 커버지(21)가 박스(B)의 개방부(1)로 밀착 부착이 가능하게 밀착벨트(33)를 구비하는 밀착롤러(34)와, 이송되는 커버지(21)를 절단하게 커터(C)를 구비하는 절단롤러(35)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상술한 포장롤러(20)로부터 유입되는 커버지(21)를 수용한 상태로 가압회전하여 회전하게 되면 커버지(21)는 박스(B)가 유입되는 방향으로 이송하도록 하는 상, 하부롤러(31)(32)가 서로 상하 대응되게 구비된다. 그리고, 동체(10)의 내부 상기 상, 하부롤러(31)(32)의 하류 즉, 박스(B)가 유입되는 방향에 한쌍의 밀착롤러(34)가 구비되어 밀착벨트(33)를 구비한 상태로 회전하게 된다. 밀착롤러(34)에 장착된 밀착벨트(33)는 유입되는 커버지(21)를 밀착한 상태로 박스(B)의 상측 개방부(1) 상에 최대한 밀착시켜 밀폐를 시킨 상태로 부착시킬 수 있도록 하는 구조이다. 그리고, 절단롤러(35)는 이송되는 커버지(21)를 박스(B)의 개방부(1) 길이 만큼 유동되었을 시, 절단롤러(35)가 회전하여 커터(C)를 통해 커버지(21)를 절단하여 상술한 밀착롤러(34)에 장착된 밀착벨트(33)에 의해 이송하여 박스(B)의 개방부(1)에 부착시키게 된다.

그러나 이러한 종래의 상부 개방 박스용 포장장치는 이송장치 구성의 복잡화로 인해 장비 규격이 대형화될 뿐만 아니라 필름의 공급에서부터 이송과정에서 발생하는 필름의 정전기로 인하여 필름의 평탄한 이송과 정확하고 견고하게 박스에 접착이 되지 않는 문제점이 제기되었다. 이로 인하여 판매와 유통과정에서 박스 완전한 공기 차단이 어려워 박스 내에 있는 제품이 시들거나 상하는 등 품질 저하로 판매의 어려움이 제기되는 문제점이 야기되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1650727호(등록일 2016.08.18.)

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로 종래의 복잡한 장치를 컴팩트화하고, 필름공급을 원활하게 수행함으로 물론 필름의 정전기의 차폐화를 통해 필름을 펼쳐서 이송되게 하여 필름의 주름이 생기는 것을 방지함으로써 필름의 접착 강도를 높여 생산속도를 향상하고 포장박스의 내구성과 제품의 신뢰도를 향상시키는 것을 해결과제로 하는 오픈박스용 필름부착장치에 관한 것이다.

발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 오픈박스용 필름부착장치는, 박스가 이송되는 경로에 형성되는 컨베이어상에 상부에 개방부가 형성되어 개폐되는 박스가 투입되어 상기 개방부에 필름을 부착시키기 전에 승하강조절유닛에 의해 박스 높이의 높낮이에 따라 승하강을 조절하고, 박스폭조절유닛으로 박스의 폭에 따라 간격을 조절 및 필름 롤 간격조절유닛으로 필름 롤의 폭에 따라 간격을 조절하는 박스포장장치에 있어서, 측면으로 필름 롤 지관이 장입되어 장력조절로 필름 롤의 풀림을 방지하도록 필름 롤의 풀림 토크를 조절하게 결합되는 필름공급유닛; 상기 필름공급유닛 상의 필름은 정전기가 차폐됨과 동시에 바깥쪽 방향으로 당겨지면서 이송하면서 박스 개방부에 부착하는 필름이송유닛; 상기 필름이송유닛 하단에 설치되어 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하는 절단유닛; 상기 필름 롤상에 필름이 소진되는 것을 감지하는 필름소진유닛; 상기 필름이송유닛은 필름 이송에서 부착 시까지 연속적으로 구동하는 필름이송구동유닛; 상기 절단유닛에서 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하도록 구동하는 필름절단구동유닛;을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 필름공급유닛은 양 끝단부가 “ㄷ”컷 형상이고, 그 중심부에는 일정한 간격으로 나사산이 형성되는 샤프트와, 상기 샤프트 중앙에는 필름 롤 지관이 장입되어 탄성적으로 결합하는 스프링 판이 구비되는 롤 파이프와, 상기 롤 파이프로 필름 롤이 장입되면 롤 파이프 양단 내측면에 삽입되어 롤 파이프의 회전과 역회전 방지를 수행하는 압축스프링이 삽입되어 록너트 와셔를 삽입하여 록 너트에 의해 결합하는 것을 포함한다.

또한, 필름이송유닛에는 이송되는 필름내의 정전기가 차폐되면서 동시에 바깥쪽 양 방향으로 펼쳐지면서 전방으로 이송하는 스크류 롤러가 구비되되, 상기 스크류 롤러는 스틸 샤프트 원주 상에 도전성 실리콘이 코팅된 것을 포함한다.

또한, 상기 스크류 롤러는 양방향 스크류 형상으로 가공되어 필름이 바깥쪽 방향으로 필름이 당겨지면서 이송되도록 양 방향 스크류는 서로 상이한 나사산 형상으로 구비되는 것을 특징한다.

또한, 필름이송유닛은 상기 스크류 롤러를 통과한 필름을 당겨서 장력에 의해 전방으로 이송하도록 상기 스크류 롤러의 중심축보다 낮은 위치에 설치하는 상/하부 이송롤러가 구비되고, 상기 상/하부 이송롤러를 통과한 필름을 수직방향으로 방향을 전환하는 방향전환 O-링으로 연결되는 상/하부 O-링 롤러와 상기 상/하부 O-링 롤러와 접촉되어 구동하는 상/하부 이송롤러가 구비되며, 상/하부 O-링 롤러를 통과한 필름이 진입되는 박스 상부 개방부에 필름이 가압되어 무구동으로 회전되면서 부착하는 부착롤러 하부에서 대기하도록 구비되며, 상부가 개방된 박스를 일정한 간격으로 통과시키는 스토퍼가 실린더에 의해 작동되도록 구비되되, 상기스토퍼에 의해 통과된 상기 박스가 상기 부착롤러로 진입하면서 상기 박스 상부 개방부에 필름부착이 완료되는 것을 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 오픈박스용 필름부착장치는 종래의 복잡한 장치를 간단화함으로써, 필름공급을 원활하게 수행함으로 물론 필름의 정전기의 차단을 통해 필름의 접착 강도를 높여 생산속도를 향상하고 포장박스의 내구성과 제품의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 박스포장장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 필름이송유닛 사시도이다.
도 4는 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 필름이송유닛 측면도이다.
도 5는 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛 분해도이다.
도 6은 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛 체결도이다.
도 7은 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛에서 필름이 스크류 롤러로 이송되는 도시도이다.
도 8은 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 스크류 롤러 제조단계도이다.
도 9는 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 스크류 롤러 단면도이다.
도 10은 본 발명의 오픈박스용 필름부착장치의 승하강조절유닛 사시도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 박스포장치의 구성과 구성간의 작동관계를 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 구동장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름이송장치를 도시한 정면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛(40) 분해도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛(40) 조립도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛에서 스크류 롤러(45) 작동도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛에서 스크류 롤러(45)를 제조하는 단계도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 필름공급유닛에서 스크류 롤러(45)이 완성된 단면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오픈박스용 필름부착장치의 승하강조절유닛(10) 사시도이다.

도 2 내지 도 10을 참조하면 본 발명에 따른 오픈박스용 필름부착장치는 박스가 이송되는 경로에 형성되는 컨베이어(A)상에 상부에 개방부가 형성되어 개폐되는 박스가 투입되어 상기 개방부에 필름(B)을 부착시키기 전에 승하강조절유닛(10)에 의해 박스 높이의 높낮이에 따라 승하강을 조절하고, 박스폭조절유닛(20)으로 박스의 폭에 따라 간격을 조절 및 필름 롤 간격조절유닛(30)으로 필름 롤(R)의 폭에 따라 간격을 조절하는 오픈박스용 필름부착장치에 있어서, 측면으로 필름 롤(R) 지관(C)이 장입되어 장력조절로 필름 롤(R)의 풀림을 방지하도록 필름 롤(R)의 풀림 토크를 조절하게 결합되는 필름공급유닛(40); 상기 필름공급유닛(40)상의 필름은 정전기가 차폐됨과 동시에 바깥쪽 방향으로 당겨지면서 이송하면서 박스 개방부에 부착하는 필름이송유닛(50); 상기 필름이송유닛(50) 하단에 설치되어 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하는 절단유닛(60); 상기 필름 롤(R)상에 필름(B)이 소진되는 것을 감지하는 필름소진유닛(70); 상기 필름이송유닛(50)은 필름(B) 이송에서 부착 시까지 연속적으로 구동하는 필름이송구동유닛(80); 상기 절단유닛(70)에서 박스 개방부에 부착이 완료된 필름(B)을 절단하도록 구동하는 필름절단구동유닛(90);을 포함한다.

상기한 오픈박스용 필름부착장치는 박스에 필름(B)을 부착하는 작업이 시작되기 전에 박스의 형태-박스 높이와 폭 그리고 길이-에 따라 각 기능별로 사전에 조절을 하여 작업을 준비하게 된다. 먼저 도 2와 도 10에서와 같이 승하강조절유닛(10)에 의해 박스 높이의 높낮이에 따라 승하강을 조절하고, 박스폭조절유닛(20)은 박스의 폭에 따라 간격을 조절하며, 필름 롤 간격조절유닛(30)은 필름 롤(R)의 폭에 따라 간격을 조절하고, 박스 개방부의 길이만큼 필름(B)을 부착할 수 있도록 이송속도와 길이 등에 대한 이송제어 기능을 작업 전 준비가 완료된 것을 전제로 하는 박스포장장치이다.

또한, 도 5에서와 같이 상기 필름공급유닛(40)은 양 끝단부가 “ㄷ”컷 형상(41)이고, 그 중심부에는 일정한 간격으로 나사산(42a)(42b)이 형성되는 샤프트(43)와, 상기 샤프트(43) 중앙에는 필름 롤(R) 지관이 장입되어 탄성적으로 결합하는 스프링 판(44)이 구비되는 롤 파이프(45)와, 상기 롤 파이프(45)로 필름 롤(R)이 장입되면 롤 파이프(45) 양단 내측면(45a)(45b)에 삽입되어 롤 파이프(45)의 회전과 역회전 방지를 수행하는 압축스프링(46)이 삽입되어 록너트 와셔(47)를 삽입하여 록 너트(48)에 의해 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 필름공급유닛(40)은 기존의 장비의 경우 필름 롤(R)의 샤프트는 회전하는 구조이어서 필름(B)이 소모될 때마다 소모되는 양만큼 하방향으로 하강되는 기능을 수행할 수 있도록 샤프트가 삽입되는 프레임의 삽입 홀이 하방향으로 연장되는 구조이나, 본 발명의 샤프트(43)의 경우 양 끝단부가 “ㄷ”컷 형상(41)이 삽입되어 고정구조를 갖는 프레임(110)의 삽입구조(111)로 인해 회전되지 않는 구조로 설계되어 져 있어 작업 중에는 회전되지 않으며, 필름 롤(R)과 결합되는 이후에서 설명될 롤 파이프(45)의 회전으로 필름(B)을 전방부로 이송시킬 수 있어 샤프트(43) 상승하강 무관하게 필름(B)을 일정하게 장력을 유지시키는 효과가 있는 특징이 있다.

또한, 상기 스프링 판(44)은 판재형상으로 필름 롤(R) 지관의 내경을 탄성력에 의해 가압하도록 롤 파이프(45)의 원주 상에 고정되는 것을 특징으로 한다. 상기 스프링 판(44)은 판재형상의 자체 탄성력을 부유하고 있어 측면에서 필름 롤(R)이 감겨진 지관(C)을 장입할 때 가압하면서 결합고정되는 기능을 갖고 있다.

또한, 상기 샤프트의 나사산(42a)(42b)은 일측부(42a)와 타측부(42b)에 동일방향의 나사산이 형성되어 상기 록와셔(47)와 록너트(48)를 체결하여 롤 파이프(45)의 양 측단면에 가압하여 강하게 체결되어 필름(B) 롤(R)이 고정되는 구조로 인하여 상기 롤 파이프(45)의 회전력을 줄일 수 있는 기능적 특징이 있다.

또한, 상기 압축스프링(46)은 스프링 탄성에 의해 롤 파이프(45)와 록와셔(47)의 마찰로 상기 록너트(47)는 상기 압축 스프링(46)의 장력을 조절하여 필름 롤(R)의 풀림 토크를 조절하여 필름이 전방으로 풀리는 것을 방지한다.

그 실시예로 필름공급유닛(40)에서 상기 롤 파이프(45)상에 장입된 필름 롤(R)에는 10 Nm의 토크의 힘으로 필름(B)을 전방으로 풀린다면, 이송모터(미도시)의 구동이 정지되는 시점에서 반대의 토크인 -10 Nm가 필요하게 된다. 이 때 상기 필름 롤(R)이 감겨진 지관(C)이 장입된 롤 파이프(45)의 양 측단면에는 록와셔(47) 사이에 각 10kg의 수직항력이 작용하고 상기 압축스프링(46)과 롤 파이프(45) 단부 사이에서 발생하는 수직항력 상에는 0.5 μ의 마찰계수가 발생하게 되도록 상기 록너트(47)로 체결력을 가하게 되면양 측단면상에는 10 Nm x - 0.56 x 2 = - 11.2 Nm이 발생되어 압축스프링(46)에 의해 필름(B)이 풀리는 것을 방지하게 된다.

따라서 상기한 필름(B)이 풀리지 않는 조건은 상기 압축스프링(46)과 롤 파이프(45) 단부 사이에서 발생하는 수직항력 상에는 0.5~0.6μ의 마찰계수가 발생할 수 있도록 양 측면상의 록너트(47)로 조절하면 된다. 본 발명에서는 바람직하게는 0.56μ의 마찰계수가 발생될 때 회전중인 롤 파이프(45)는 정지되는 상태로 유지된다.

따라서 필름공급유닛(40)은 별도의 구동장치가 없으며, 자체 텐션기능으로 필름(B)을 당기면 풀리고 위에서 설명한 것과 같이 정지하게 되는 구조적 특징을 갖는다.

또한, 상기 샤프트(43) 양단의 “ㄷ”컷(41)은 샤프트의 회전을 방지하는 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필름 롤(R)은 상기 록너트(48)에 의해 체결이 완료된 후 양단 “D”컷 샤프트(43)의 일측면에서 장입하여 결합되는 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 샤프트(43) 양단의 “ㄷ”컷(41)은 이송유닛 프레임(110) 상부 홈부(111)에 삽입되어 고정되는 구조인 것을 특징으로 한다.

한편 도 7, 도 8, 도 9에서와 같이 본 발명의 상기 필름이송유닛(50)에는 이송되는 필름내의 정전기가 차폐되면서 동시에 바깥쪽 양 방향으로 펼쳐지면서 전방으로 이송하는 스크류 롤러(51)를 포함한다.

또한, 상기 스크류 롤러(51)는 스크류 코팅 대전 방지롤러 기능으로 스틸 샤프트(51a) 원주 상에 도전성 실리콘(51b)이 코팅된 것을 특징으로 한다. 상기 도전성 실리콘(51b)은 탄소나노튜브와 미세금속 복합재, 카본 실리콘 및 실리콘 폴리머를 적절하게 배합하여 고무와 같은 탄성을 가지면서 정전기를 효과적으로 차폐할 수 있는 배합물질을 포함한다.

또한, 도전성 실리콘 배합물은 탄소나노튜브 3.0~4.0 중량% 및 실리콘 폴리머 96~97중량% 를 혼합기계에 투입하여 배합하고, 상기 혼합기계에서 배합한 배합물에 촉매제(백금)를 배합하며, 상기 촉매제를 배합한 배합물에 경화제(탄산화물)를 배합한 후 상기 경화제를 배합한 배합물로 본 발명의 도전성 실리콘(51b)의 제품으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 스크류 롤러(51)는 양방향 스크류(51c)(51d)로 가공된 것을 특징으로 한다. 상기한 양 방향에 스크류(51c)(51d)를 형성하는 이유는 필름이 구동할 때 생기는 주름을 잡기 위한 것이다.

또한, 상기 스크류 롤러(51)는 필름이 바깥쪽 방향으로 필름(B)이 당겨지면서 이송되도록 양 방향 스크류(51c)(51d)는 서로 상이한 나사산 형상으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기한 스크류 롤러(51)는 코팅롤(51b)에 나사형상의 홈을 파서 정전기로 인해 주름이 생기는 것을 방지함과 동시에 바깥쪽 양 방향으로 펼쳐지면서 전방으로 이송하는 구조적 특징에 따라 필름 롤(R)에 감겨질 때와 풀릴 때 발생하는 필름내의 정전기를 차단하여 이송 시 안으로 말려들어가는 필름을 펴주는 효과를 통해 박스의 개방부에 필름(B)을 정확하게 부착시킬 수 있도록 필름의 평탄화 효과를 얻을 수 있는 특징이 있다.

또한 부가적으로 상기한 스크류 롤러(51)의 양 방향 스크류(51c)(51d)는 나사 모양의 홈이 센터를 중심으로 좌나사/우나사로 서로 상이한 나사산 형성하여 회전하기 때문에 회전 방향으로 흐르는 현상을 이용하여 필름의 주름을 잡을 수 있는 기능적 특징과 필름공급유닛(40)에서 상기 롤 파이프(45)상에 장입된 필름 롤(R)서 전방으로 이송중인 필름(B)의 풀림을 방지하는 부가적인 역할을 수행한다.

또한, 상기 스크류 롤러(51)는 무구동력에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 스크류 롤러(51)상에 상부롤러가 없는 이유는 상부롤러가 필름을 누르는 경우에는 필름을 펼쳐주는 역학을 하지 못하기 때문이다.

또한, 상기 스크류 롤러(51)는 상기 필름 롤(R)에 감겨져 있는 필름(B)이 소진될 때까지 필름의 정전기 차단하는 기능이 수행될 수 있는 구동 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 스크롤 롤러(51)의 구동 위치는 상기 필름공급유닛(40)의 중심보다는 위쪽에 설치되어 상기 필름(B)이 소진될 때까지 장력을 이루게 되는 구조적 특징을 갖게 된다. 또한, 스크롤 롤러(51)는 통과된 필름(B)을 전방으로 장력을 이루면서 이송될 수 있도록 상기 상.하부 이송롤러(52a)(52b)의 중심보다도 위쪽에 설치되는 것이 상기 필름(B)이 소진될 때까지 장력을 지속적으로 유지하게 되는 구조가 되므로 바람직한 구조적 특징을 갖게 된다.

또한, 도 4와 같이 본 발명은 상기 필름이송유닛(50)은 상기 필름공곱급유닛(40)에서 이송되어진 필름(B)의 정전기 차단을 시작하여 연속적으로 박스의 개방부에 부착되는 과정으로서, 상기 필름이송유닛(50)은 상기 스크류 롤러(51)를 통과한 필름(B)을 당겨서 장력에 의해 전방으로 이송하도록 상기 스크류 롤러(51)의 중심축보다 낮은 위치에 설치하는 상/하부 이송롤러(52a)(52b)가 구비되고, 상기 상/하부 이송롤러(52a)(52b)를 통과한 필름(B)을 수직방향으로 방향을 전환하는 방향전환 O-링(53a)으로 연결되는 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)와 상기 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)와 접촉되어 구동하는 상/하부 이송롤러(53d)(53e)가 구비되며, 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)를 통과한 필름(B)이 진입되는 박스 상부 개방부에 필름(B)이 가압되어 무구동으로 회전되면서 부착하는 부착롤러(54) 하부에서 대기하도록 구비되며, 상부가 개방된 박스를 일정한 간격으로 통과시키는 스토퍼(55a)가 실린더(55b)에 의해 작동되도록 구비되되, 상기스토퍼(55a)에 의해 통과된 상기 박스가 상기 부착롤러(54)로 진입하면서 상기 박스 상부 개방부에 필름(B)부착이 완료되어 상기 박스 상부 개방부에 필름(B)이 이송과 접착이 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)는 이송중인 필름(B)의 들뜸을 방지하도록 O-링(53a)이 결합되어 장력을 유지할 수 있도록 O-링 홈 형상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 필름이송유닛(50)에 의해 필름(B)이 상기 박스 상부 개방부에 부착이 완료되면 필름(B)을 절단하는 필름커터(61)와 상기 필름커터(61)와 접촉되어 구동시키는 이송하부롤러(62)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 도 10에서와 같이 상기 승하강조절유닛(10)은 박스의 높이에 따라 필름이송유닛(50)의 이송 높낮이가 조절되도록 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승하강조절유닛(10)과 필름이송유닛(50)은 스크류(11)와 너트(12)에 의해 체결되어 작동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승하강조절유닛(10)은 상기 스크류(11)를 중심으로 4축으로 구성되고, 상기 4축은 스크류(11)가 회전하도록 각 베벨기어(12)가 연결 축(13)으로 연결되며, 상기 연결 축(13)은 모터(14)에 의해 회전되는 것을 포함한다.

또한, 도 4와 같이 본 발명은 필름소진유닛(70)은 상기 필름공급유닛(40)의 필름 롤(R)에서 필름이 소진되는 경우 필름이송유닛(50) 상에서 필름의 이송 감지가 되지 않는 경우에 작업을 중지하는 알람기능을 수행하게 된다. 보다 바람직하게 본 발명에서 알람기능에는 센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 필름 이송과 절단과정을 설명하면, 본 발명에서 장비의 작업 초기상태는 먼저, 작업자가 상기 필름공급유닛(40)의 필름 롤(R)에서 필름(B)을 손 또는 그리퍼를 이용하여 상/하부 이송롤러(52a)(52b)로 이송시킨 후 장비의 작업시작 스위치(미도시) 누르면 필름(B)은 연속적으로 이송되어 부착롤러(54)까지 진입하여 대기하며, 이후 컨베이어(A) 상에서 대기 중인 박스는 상기 부착롤러(54)로 진입되면서 부착이 시작되고, 부착이 마무리되는 시점에 절단유닛(60)에 의해 절단되면서 박스의 필름부착이 마무리되는 과정을 동시적, 반복적으로 이루어지게 된다.

특히 상기 절단유닛(60)은 박스의 길이에 무관하게 필름이 접착된 이후에 절단하는 기능을 수행해야 하므로 상기 필름커터(61)는 하부에 설치되어 있다.

또한, 본 발명은 상기 컨베이어(A) 상으로 이송하는 박스를 선택적으로 진입과 차단하도록 상부가 개방된 박스를 일정한 간격으로 통과시키는 스토퍼(55a)가 실린더(55b)에 의해 작동되도록 구비되고, 상기 스토퍼(55a)는 다음 박스를 차단하여 진입된 박스가 부착이 완료될 때까지 대기상태에 있게 된다.

또한, 도 3에서와 같이 본 발명의 필름이송구동유닛(80)은 필름(B)의 이송이 구동모터로부터 상기 필름이송유닛(50)의 하부 이송롤러(52b)의 일측부 스프라켓에 체인으로 연결되고, 하부 이송롤러(52b)의 타측부 스프라켓은 하부 이송롤러(53d)의 일측부 스프라켓에 체인으로 연결되며, 하부 이송롤러(53d)의 타측부 스프라켓은 하부 이송롤러(53e)의 일측부 스프라켓에 체인으로 연결되어 이송 구동을 하게 됨으로써 종래의 복잡한 이송구동방식을 컴팩트하게 구동하게 되어 이송의 효율성을 높이는 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서 필름절단구동유닛(90)은 필름(B)의 절단을 별도의 구동모터에 의해 절단 하부이송롤러(62)의 일측부 스프라켓에 체인으로 연결되어 구동되고 하부이송롤러(62)와 동시에 회전하는 필름커터(61)에 의해 절단하도록 상기 절단유닛(70)에서 박스 개방부에 부착이 완료된 필름(B)을 절단하도록 구동한다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

A. 컨베이어
B. 필름
10. 승하강조절유닛
20. 박스폭조절유닛
30. 필름롤 간격조절유닛
40. 필름공급유닛
41. “ㄷ“형상부
42a. 42b. 나사산
43. 샤프트
44. 스프링판
45. 롤 파이프
46. 압축스프링
47. 와셔
48. 록 너트
50. 필름이송유닛
51. 스크류 롤러
52a. 52b. 상/하부 이송롤러
53a. 53b. 상/하부 O-링롤러
54. 부착롤러
60. 절단유닛
61. 필름커터
70. 필름소진유닛
80. 필름이송구동유닛
90. 필름절단구동유닛

Claims

박스가 이송되는 경로에 형성되는 컨베이어(A)상에 박스가 투입되어 상기 박스의 개방부에 필름(B)을 부착시키기 전에 승하강조절유닛(10)에 의해 박스 높이의 높낮이에 따라 승하강을 조절하고, 박스폭조절유닛(20)으로 박스의 폭에 따라 간격을 조절 및 필름 롤 간격조절유닛(30)으로 필름 롤(R)의 폭에 따라 간격을 조절하는 오픈박스용 필름부착장치에 있어서,
양 끝단부가 “ㄷ”컷 형상(41)이고, 그 중심부에는 일정한 간격으로 나사산(42a)(42b)이 형성되는 샤프트(43)와, 상기 샤프트(43) 중앙에는 필름 롤(R) 지관이 장입되어 탄성적으로 결합하는 스프링 판(44)이 구비되는 롤 파이프(45)와, 상기 롤 파이프(45)로 필름 롤(R)이 장입되면 롤 파이프(45) 양단 내측면(45a)(45b)에 삽입되어 롤 파이프(45)의 회전과 역회전 방지를 수행하는 압축스프링(46)이 삽입되어 록너트 와셔(47)를 삽입하여 록 너트(48)에 의해 결합되어 측면으로 필름 롤(R) 지관(C)이 장입되어 장력조절로 필름 롤(R)의 풀림을 방지하도록 필름 롤(R)의 풀림 토크를 조절하는 필름공급유닛(40);
상기 필름공급유닛(40)상의 필름은 정전기가 차폐됨과 동시에 바깥쪽 방향으로 당겨지면서 이송하면서 박스 개방부에 부착하는 필름이송유닛(50);
상기 필름이송유닛(50) 하단에 설치되어 박스 개방부에 부착이 완료된 필름을 절단하는 절단유닛(60);
상기 필름 롤(R)상에 필름(B)이 소진되는 것을 감지하는 필름소진유닛(70);
상기 필름이송유닛(50)은 필름(B) 이송에서 부착 시까지 연속적으로 구동하는 필름이송구동유닛(80);
상기 절단유닛(60)에서 박스 개방부에 부착이 완료된 필름(B)을 절단하도록 구동하는 필름절단구동유닛(90);을 포함하는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 스프링 판(44)은 판재형상으로 필름 롤(R) 지관의 내경을 탄성력에 의해 가압하도록 롤 파이프(45)의 원주상에 고정되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트의 나사산(42a)(42b)은 일측부(42a)와 타측부(42b)에 동일방향의 나사산이 형성되어 상기 록너트 와셔(47)와 록 너트(48)를 체결하여 롤 파이프(45)의 양 측단면에 가압하여 체결되는 형상을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 압축스프링(46)은 스프링 탄성에 의해 롤 파이프(45)와 록와셔(47)의 마찰로 상기 록와셔(47)는 상기 압축 스프링(46)의 장력을 조절하여 필름 롤(R)의 풀림 토크를 조절하여 필름이 풀리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트(43) 양단의 “ㄷ”컷(41)은 샤프트의 회전을 방지하는 구조인 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 필름 롤(R)은 상기 록 너트(48)에 의해 체결이 완료된 후 양단 “D”컷 샤프트(43)의 일측면에서 장입하여 결합되는 구조인 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트(43) 양단의 “ㄷ”컷(41)은 이송유닛 프레임(110) 상부 홈부(111)에 삽입되어 고정되는 구조인 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 필름이송유닛(50)에는 이송되는 필름내의 정전기가 차폐되면서 동시에 바깥쪽 양 방향으로 펼쳐지면서 전방으로 이송하는 스크류 롤러(51)가 구비되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 스크류 롤러(51)는 스틸 샤프트(51a) 원주 상에 도전성 실리콘(51b)이 코팅된 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 스크류 롤러(51)는 양방향 스크류 형상(51c)(51d)으로 가공된 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 스크류 롤러(51)는 필름이 바깥쪽 방향으로 필름(B)이 당겨지면서 이송되도록 양 방향 스크류(51c)(51d)는 서로 상이한 나사산 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 10에 있어서,
상기 도전성 실리콘(51b)은 탄소나노튜브와 미세금속 복합재, 카본 실리콘 및 실리콘 폴리머를 적절하게 배합하여 고무와 같은 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 스크류 롤러(51)는 무구동력에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 14에 있어서,
상기 스크류 롤러(51)는 상기 필름 롤(R)에 감겨져 있는 필름(B)이 소진될 때까지 구동될 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 9에 있어서,
필름이송유닛(50)은 상기 스크류 롤러(51)를 통과한 필름(B)을 당겨서 장력에 의해 전방으로 이송하도록 상기 스크류 롤러(51)의 중심축보다 낮은 위치에 설치하는 상/하부 이송롤러(52a)(52b)가 구비되고, 상기 상/하부 이송롤러(52a)(52b)를 통과한 필름(B)을 수직방향으로 방향을 전환하는 방향전환 O-링(53a)으로 연결되는 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)와 상기 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)와 접촉되어 구동하는 상/하부 이송롤러(53d)(53e)가 구비되며, 상/하부 O-링롤러(53b)(53c)를 통과한 필름(B)이 진입되는 박스 상부 개방부에 필름(B)이 가압되어 무구동으로 회전되면서 부착하는 부착롤러(54) 하부에서 대기하도록 구비되며, 상부가 개방된 박스를 일정한 간격으로 통과시키는 스토퍼(55a)가 실린더(55b)에 의해 작동되도록 구비되되, 상기스토퍼(55a)에 의해 통과된 상기 박스가 상기 부착롤러(54)로 진입하면서 상기 박스 상부 개방부에 필름(B)부착이 완료되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 16에 있어서,
상기 상/하부 O-링 롤러(53b)(53c)는 이송중인 필름(B)의 들뜸을 방지하도록 O-링(53a)이 결합되어 장력을 유지할 수 있도록 O-링 홈 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 필름이송유닛(50)에 의해 필름(B)이 상기 박스 상부 개방부에 부착이 완료되면 필름(B)을 절단하는 필름커터(61)와 상기 필름커터(61)와 접촉되어 구동시키는 이송하부롤러(62)가 구비되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 승하강조절유닛(10)은 박스의 높이에 따라 필름이송유닛(50)의 이송 높낮이가 조절되도록 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 19에 있어서,
상기 승하강조절유닛(10)과 필름이송유닛(50)은 스크류(11)와 너트(12)에 의해 체결되어 작동되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.
청구항 20에 있어서,
상기 승하강조절유닛(10)은 상기 스크류(11)를 중심으로 4축으로 구성되고, 상기 4축은 스크류(11)가 회전하도록 각 베벨기어(12)가 연결 축(13)으로 연결되며, 상기 연결 축(13)은 모터(14)에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 오픈박스용 필름부착장치.