KR102345879B1

KR102345879B1 - Fosb 내부 공기 유입 방지 시스템

Info

Publication number: KR102345879B1
Application number: KR1020210137575A
Authority: KR
Inventors: 이하권; 임광규; 하재상; 이율상
Original assignee: 주식회사 세야
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-01-03

Abstract

FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은 본체; 상기 본체의 일측에 위치하고 제품박스가 안착될 수 있는 1번지그와 2번지그 및 상기 1번지그와 상기 2번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 1번셔틀유닛이 설치된 제품박스로딩부; 상기 제품박스로딩부의 일측에 위치하고, 상기 본체의 주변에 설치된 로봇에 의해 상기 2번지그로 이동된 제품박스가 안착될 수 있는 3번지그와 상기 3번지그에 안착된 상기 제품박스의 양 측면을 홀딩시킬 수 있는 그리퍼가 전방에 장착되고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 전후진될 수 있는 박스피딩장치가 설치된 제품박스피딩부; 상기 본체의 일측에서 제품박스를 포장할 수 있는 1차포장지가 공급되는 1차포장지공급부; 상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우 및 상하 방향으로 이동하면서 진공에 의해 1차포장지를 흡착할 수 있는 1차포장지흡착구와, 상기 1차포장지흡착구의 상측에 설치되어 하강시 상기 1차포장지의 측면을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 상부고정유닛이 설치된 1차포장지오픈구와, 상기 1차포장지공급부로부터 공급된 상기 1차포장지가 안착될 수 있고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우로 이동할 수 있는 이동프레임과 상기 이동프레임의 상부면에 상기 이동프레임에 대해 구름운동이 될 수 있는 볼베어링과 상기 볼베어링의 구름 운동에 의해 전후방향으로 이동할 수 있는 복수개의 플레이트가 설치된 1차포장지오픈부; 상기 1차포장지오픈부의 일측에 위치하고, 상기 레일을 따라 이동된 이동프레임에 안착된 1차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 1차히팅구와 1차포장지의 개방된 부분의 하측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 2차히팅구 및 1차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위해 1차포장지의 개방된 부분에 대해 전후진 될 수 있는 1차진공흡입날이 설치된 열융착진공부; 상기 열융착진공부에서 열융착과 진공형성이 이루어진 1차포장지의 열융착의 정상 여부를 별도의 카메라를 이용하여 확인할 수 있는 열융착진공확인부; 상기 열융착진공확인부에 의해 정상이라 판단된 1차포장지가 안착될 수 있는 4번지그와 5번지그 및 상기 4번지그와 5번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 2번셔틀유닛이 설치된 2차포장준비부; 및 상기 2차포장준비부의 후방에 위치하고, 상기 본체의 일측에 설치된 2차포장지공급장치와 상기 2차포장지공급장치로부터 공급된 2차포장지의 상측을 오픈시키는 2차포장지오픈장치와 상기 2차포장지오픈장치에 설치되어 공급된 2차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키는 3차히팅구와 4차히팅구 및 2차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위한 2차진공흡입날이 위치한 2차포장진행부;를 포함한다.

Description

FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템{SYSTEM FOR PREVENTING INFLOW OF AIR IN FOSB}

본 발명은 FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 생산업체에서 생산된 웨이퍼는 오염을 방지하고 외부충격으로부터 보호하기 위하여 출하용 FOSB(front opening shipping box)와 같은 웨이퍼 캐리어에 보관한 채로 출하된다.

웨이퍼가 수납된 웨이퍼 캐리어는 포장필름에 의하여 포장되는데, 외부로부터의 오염을 완전히 차단하기 위하여 2중 포장된다. 라미네이트 필름(laminate film)을 이용해 1차 포장한 후, 알루미늄 필름(aluminum film)을 이용해 2차 포장한다. 반도체 생산업체에서 FOSB를 언패킹할 때 포장 해체 작업은 현재 수작업으로 진행되고 있다.

반도체 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 반도체 웨이퍼의 크기와 중량 또한 커지고 있다.

이러한 포장 해체 작업을 작업자가 수작업으로 작업할 경우, 작업 시간도 오래 걸리고, 커터칼을 이용해 작업할 경우 작업자 개개인의 숙련도에 따라 포장 해체시 FOSB에 흠집을 낼 수 있는 문제점이 있었다.

한편, 기존의 수동 장비는 작업자의 판단에 의해 작업이 진행 되므로 시간이 많이 소요되고 작업이 안정적이지 못하다.

기종의 타 자동 장비는 장비의 크기가 크고 진공 상태가 안정적으로 유지될 수 있는지 검사를 다른 방법으로 진행하여 복잡하다.

본 발명은 기존의 생산 방식을 보완하여 정확하고 최적화 하여 장비의 크기를 작게 하는데 목적이 있다.

KR 10-2008201(2019.08.01 등록)

본 발명은 기존의 생산 방식을 보완하여 정확하고 최적화 하여 장비의 크기를 작게 하는데 목적이 있고, 더 나아가 1차포장지의 패킹 작업시 작업자가 원하는 형상의 1차포장지의 패킹이 이루어지지 않는 점을 해결하기 위해 제품박스의 이동과 연동하여 마찰력이 줄어들게 하도록 별도의 볼베어링(330)과 플레이트(340)를 제공함에 그 목적이 있으며, 2차포장지의 패킹 역시 컴팩크하게 진행되게 하는 새로운 방식과 구조가 결합된 FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템이 소개된다.

이를 위해 본 발명은 본체; 상기 본체의 일측에 위치하고 제품박스가 안착될 수 있는 1번지그와 2번지그 및 상기 1번지그와 상기 2번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 1번셔틀유닛이 설치된 제품박스로딩부; 상기 제품박스로딩부의 일측에 위치하고, 상기 본체의 주변에 설치된 로봇에 의해 상기 2번지그로 이동된 제품박스가 안착될 수 있는 3번지그와 상기 3번지그에 안착된 상기 제품박스의 양 측면을 홀딩시킬 수 있는 그리퍼가 전방에 장착되고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 전후진될 수 있는 박스피딩장치가 설치된 제품박스피딩부; 상기 본체의 일측에서 제품박스를 포장할 수 있는 1차포장지가 공급되는 1차포장지공급부; 상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우 및 상하 방향으로 이동하면서 진공에 의해 1차포장지를 흡착할 수 있는 1차포장지흡착구와, 상기 1차포장지흡착구의 상측에 설치되어 하강시 상기 1차포장지의 측면을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 상부고정유닛이 설치된 1차포장지오픈구와, 상기 1차포장지공급부로부터 공급된 상기 1차포장지가 안착될 수 있고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우로 이동할 수 있는 이동프레임과 상기 이동프레임의 상부면에 상기 이동프레임에 대해 구름운동이 될 수 있는 볼베어링과 상기 볼베어링의 구름 운동에 의해 전후방향으로 이동할 수 있는 복수개의 플레이트가 설치된 1차포장지오픈부; 상기 1차포장지오픈부의 일측에 위치하고, 상기 레일을 따라 이동된 이동프레임에 안착된 1차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 1차히팅구와 1차포장지의 개방된 부분의 하측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 2차히팅구 및 1차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위해 1차포장지의 개방된 부분에 대해 전후진 될 수 있는 1차진공흡입날이 설치된 열융착진공부; 상기 열융착진공부에서 열융착과 진공형성이 이루어진 1차포장지의 열융착의 정상 여부를 별도의 카메라를 이용하여 확인할 수 있는 열융착진공확인부; 상기 열융착진공확인부에 의해 정상이라 판단된 1차포장지가 안착될 수 있는 4번지그와 5번지그 및 상기 4번지그와 5번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 2번셔틀유닛이 설치된 2차포장준비부; 및 상기 2차포장준비부의 후방에 위치하고, 상기 본체의 일측에 설치된 2차포장지공급장치와 상기 2차포장지공급장치로부터 공급된 2차포장지의 상측을 오픈시키는 2차포장지오픈장치와 상기 2차포장지오픈장치에 설치되어 공급된 2차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키는 3차히팅구와 4차히팅구 및 2차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위한 2차진공흡입날이 위치한 2차포장진행부;를 포함한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면 아래와 같은 다양한 효과가 구현된다.

첫째, 볼베어링과 플레이트를 통해 작업자가 원하는 형상의 1차포장지 패킹이 이루어진다.

둘째, 1차진공흡입날과 1,2차히팅구에 의해 1차포장지의 열융착 및 진공이 이루어지게 하는 이점이 있다.

셋째, 2차진공흡입날과 3,4차히팅구에 의해 2차포장지의 열융착 및 진공이 이루어지게 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 개념적인 모식도이고, 도 2는 본 발명의 위에서 바라본 도면, 도 3은 전방, 도 4는 측면에서 바라본 도면,
도 5 내지 도 8은 제품박스로딩부(100)를 설명하기 위한 도면이고, 도 9 내지 도 13은 본 발명이 적용된 실제 사진,
도 14 내지 도 16은 제품박스피딩부(200)를 설명하기 위한 도면, 도 17 내지 도 19는 본 발명이 적용된 실제 사진,
도 20과 도 21은 1차포장지를 공급하기 위한 작동관계를 설명하기 위한 도면,
도 22와 도 23 역시 1차포장지 공급하기 위한 작동관계를 설명하기 위한 도면,
도 24 내지 도 26a은 1차포장지오픈부(300)를 설명하기 위한 도면,
도 26b는 이동장치에 의해 1차포장지가 흡착되어 이동하는 상태를 나타내는 도면, 도 27 내지 도 30은 본 발명이 설치된 실제 사진,
도 31 내지 도 32는 1차포장지 내부로 제품박스가 인입되는 상태를 나타내는 실제 사진,
도 33 내지 도 35는 열융착진공부(400)를 설명하기 위한 도면이고, 도 36 내지 도 41a은 실제 설치된 사진,
도 41b에서 도 41d는 볼베어링(330)과 플레이트(340)에 의한 작동관계를 설명하기 위한 사진,
도 42는 1차포장지에 의해 패킹된 제품박스의 전방에서 별도의 트리밍구에 의해 1차포장지의 앞부분을 정리하는 상태를 나타내는 도면,
도 43 내지 도 45는 로봇에 의해 이동되어 카메라(510)에 의해 열융착과 진공 여부가 정상으로 이루어졌는지 확인하는 상태를 나타내는 도면,
도 46 내지 47은 2차포장준비부(700)를 설명하기 위한 도면,
도 48a 내지 도 56은 2차포장진행부(800)를 설명하기 위한 도면,
도 48b는 2차포장지공급장치(900)를 설명하기 위한 도면, 도 48c 내지 도 48d는 이를 설명하기 위한 도면,
도 57 내지 도 73은 2차포장진행부(800)를 설명하기 위한 실제 사진,
도 74 내지 도 77은 본 발명의 전체 작동 순서도를 나타내는 도면,
도 78은 실제 제품박스에 대한 도면,
도 79 내지 도 85는 다양한 각도와 다양한 작동상태를 나타내는 사진이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 개념적인 모식도이고, 도 2는 본 발명의 위에서 바라본 도면, 도 3은 전방, 도 4는 측면에서 바라본 도면이다.

우선, 본 발명의 이해를 돕기 위한 설명을 한다.

후술하는 제품박스에는 반도체 기술에 사용되는 웨이퍼가 내장된다.

본 발명은 웨이퍼 제품의 산화 방지를 위한 특수 Packing 목적이다.

또한, 본 발명은 제품 중에서 산소와 접촉이 되어 산화가 진행되면 제품으로서의 역할을 하지 못하고 폐기되는 상황이 발생되므로 특수 재질의 비닐(1차포장지: 알루미늄 비닐백 A, 2차포장지: 정전기 방지용 비닐백 B)을 이용해서 이중 진공 포장을 하며, 누설상태를 확인하기 위하여 비젼(별도의 카메라(510)) 시스템을 이용한다.

기존의 수동 장비는 작업자의 판단에 의해 작업이 진행 되므로 시간이 많이 소요되고 작업이 안정적이지 못하고, 더 나아가 장비의 크기가 크고 진공 상태가 안정적으로 유지될 수 있는지 검사를 다른 방법으로 진행하여 복잡하다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 제품박스로딩부(100), 제품박스피딩부(200), 1차포장지오픈부(300), 열융착진공부(400), 열융착진공확인부(500), 2차포장준비부(700), 2차포장진행부(800)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 제품박스피딩부(200)는 제품박스로딩부(100)의 도면상 우측에 위치하고, 다시 그 우측에는 열융착진공확인부(500)와 2차포장준비부(700)가 위치한다.

도면상 후방에는 각각 열융착진공부(400), 1차포장지오픈부(300), 1차포장지공급부(600) 및 2차포장진행부(800)가 위치한다.

그 진행 과정을 도면 부호를 이용해서 설명하면 100→200→300→400으로 작업이 진행되고 다시 300으로 이동된 후 300→500→700→800 순으로 작업이 진행된다.

먼저 제품박스로딩부(100)를 설명한다.

도 5 내지 도 8은 제품박스로딩부(100)를 설명하기 위한 도면이고, 도 9 내지 도 13은 본 발명이 적용된 실제 사진이다.

설명에 앞서 이하 설명할 여러 구성들은 본체(1)에 모두 위치하고, 특별한 언급이 없는 이상 해당 구성들은 모두 본체(1)에 설치된 구성들이며, 모든 작동관계는 별도로 설치된 제어부에 의해 자동으로 구현된다.

제품박스로딩부(100)에는 제품박스가 1번지그(110)에 안착되고 별도의 1번셔틀유닛(130)에 의해 레일(2, 도 8에 도시)을 따라 로봇이 위치한 2번지그(120)로 이동한다.

제품박스에는 기 설명한 다수개의 웨이퍼들이 내장된 상태이다.

제품박스로딩부(100)는 1차포장지에 의해 제품박스를 패킹하기 위한 준비단계이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 도면상 도시되지 않은 자율주행 로봇이 제품(제품박스)을 협업로봇 측으로 이동하여 제품을 제공하면 협업 로봇이 자율 주행로봇으로 부터 제품을 집어서 1번지그(110)에 위치한 1번셔틀유닛(130)에 올려 놓는다.

경우에 따라서는 옵션에 따라 협업 로봇이 직접 다음 공정으로 제품을 공급 할 수 있으나 본 발명은 자동과 수동을 고려하여 Shuttle unit을 적용한다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 작업자가 제품박스를 1번셔틀유닛(130)의 1번지그(110)와 2번지그(120)에 안착을 한 후 시작 버튼을 누른다.

로봇이 2번지그(120)에 위치한 제품박스를 집어서 이하 설명할 제품박스피딩부(200)의 전방에 위치한 3번지그(210)에 안착 시키면 1번셔틀유닛(130)에 의해 1번지그(110)에 있던 제품박스를 2번지그(120)로 이동 된다.

도 9는 1번지그(110) 내부에 위치한 1번셔틀유닛(130)에 제품박스가 안착된 상태를 나타내고, 도 10은 본체의 하부에 설치된 별도의 레일과 제어부에 의해 1번셔틀유닛(130)으로 제품박스가 2번지그(120)로 이동하는 상태를 나타낸다.

도 11은 제품박스가 2번지그(120)로 완전히 이동된 상태를 나타내고, 도 12는 1번셔틀유닛(130)에 다시 1번지그(110) 측으로 레일을 따라 이동하는 상태를 나타낸다.

도 13은 2번지그(120)로 이동된 제품박스를 로봇에 설치된 제품박스홀딩구(10)에 의해 잡혀진 상태를 나타내는 도면이다.

제품박스홀딩구(10)에 잡혀진 제품박스는 이하 후술할 3번지그(210)에 안착된다.

한편, 제품박스로딩부(100)의 일측, 도면상 제품박스로딩부(100)의 우측에 위치하고, 로봇에 의해 이동된 제품박스가 안착되는 3번지그(210)와 3번지그(210)에 안착된 제품박스의 측면을 홀딩시킬 수 있는 그리퍼(230)가 장착되고 전후진될 수 있는 박스피딩장치(220)가 위치하는 제품박스피딩부(200)가 개시된다.

박스피딩장치(220)는 도 16에 도시된 바와 같이 본체에 설치된 레일(3)을 따라 전후진 될 수 있다.

도 14 내지 도 16은 제품박스피딩부(200)를 설명하기 위한 도면이다.

기 설명한 바와 같이, 로봇에 설치된 제품박스홀딩구(10)에 의해 잡혀진 제품박스가 3번지그(210)에 안착되면, 본체(1)에 대해 승하강될 수 있는 리프트(20)가 하강하게 된다.

리프트 장치가 하강하면 박스피딩장치(220)에 설치된 그리퍼(230)가 제품박스를 집은 상태에서 전진하게 되는데, 이하 후술할 1차포장지오픈부(300)에 의해 오픈되고 그 형상을 유지하고 있는 1차포장지(알루미늄 비닐 백, A) 내부로 이동한다.

도 17은 로봇에 의해 제품박스가 3번지그(210)에 안착된 상태를 나타내고, 아직 리프트는 하강하지 않은 상태이며, 그리퍼(230) 역시 아직 제품박스를 잡지 않은 상태이다.

도 18은 3번지그(210)에 안착된 제품박스가 리프트의 하강에 의해 하방으로 이동된 상태를 나타내고, 도 19는 박스피딩장치(220)의 그리퍼(230)가 제품박스의 양 측면을 잡고 있는 상태를 나타낸다.

한편, 도 20과 도 21은 1차포장지를 공급하기 위한 작동관계를 설명하기 위한 도면이다.

제품박스를 포장하는 1차포장지가 공급되는 1차포장지공급부(600)가 개시된다.

1차포장지는 이하 후술할 1차포장지오픈부(300)의 도면상 우측에 위치한다.

구체적으로는 작업자가 일정 분량의 알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 저장 장소 앞으로 이동 시킨 후 버튼을 누르면 저장 장치가 작업자의 앞으로 이동하게 되며, 작업자는 가져온 알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 저장 장소에 안착 시킨 후 버튼을 누르면 안착 장치는 본체(1)의 내부로 이동한다.

도 22와 도 23 역시 1차포장지 공급하기 위한 작동관계를 설명하기 위한 도면이다.

알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 이동 장치(이하 후술할 1차포장지흡착구(310))에 의해 (진공 흡착 기능을 이용하여) 한 개씩 집어서 우측의 사각 형상 형성 유닛의 바닥에 안착을 시킨다.(이하 후술할 볼베어링(330)과 플레이트(340)가 설치된 이동프레임(350))

이동프레임(350)은 도 42에 도시된 바와 같이 본체(1)에 설치된 레일(5)을 따라 좌우로 이동이 가능하다.

1차포장지흡착구(310)는 도 23에 도시된 바와 같이 본체(1)에 설치된 레일(4)을 따라 좌우로 이동할 수 있으며, 도면에 도시되어 있지 않지만 별도의 리프트에 의해 승하강될 수 있다.

사각 형상 형성 유닛(이하 후술할 볼베어링(330)과 플레이트(340)가 설치된 이동프레임(350))의 바닥에 안착 후 바닥에 위치한 진공 흡착 유닛(도면상 도시되지 않음)에 의해 고정시킨다.

이와 연동되어 설명되어야 하는 1차포장지오픈부(300)를 설명하면 다음과 같다.

도 24 내지 도 26a는 1차포장지오픈부(300)를 설명하기 위한 도면이다.

알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 이동 장치(도 26b는 이동장치(30)에 의해 1차포장지가 흡착되어 이동하는 상태를 나타내는 도면)에 의해 (진공 흡착 기능을 이용하여) 한 개씩 집어서 우측의 사각 형상 형성 유닛의 바닥(이하 후술할 볼베어링(330)과 플레이트(340)가 설치된 이동프레임(350))에 안착을 시킨다.

사각 형상 형성 유닛(이하 후술할 볼베어링(330)과 플레이트(340)가 설치된 이동프레임(350))의 바닥에 안착 후 바닥에 위치한 진공 흡착 유닛(도면상 미도시)에 의해 고정시킨다.

알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 사각형 형상을 형성하기 위하여 하부에 위치한 하부고정유닛(360)이 1차포장지의 각 끝의 4개소를 잡아서 고정하고 상부의 4개소는 상부에 위치한 상부고정유닛(321)에 의해 잡힌 상태에서 1차포장지흡착구(310)가 상방으로 이동하면서 1차포장지가 이른바 사각 형태를 이루게 된다.

구체적으로 설명하면 다음과 같다.

좌우 방향으로 이동하면서 진공에 의해 1차포장지를 흡착할 수 있는 1차포장지흡착구(310)와, 좌우 방향으로 이동하면서 1차포장지의 측면을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 상부고정유닛(321)이 설치된 1차포장지오픈구(320)가 위치하고, 1차포장지가 안착되고 그 상측에 볼베어링(330)에 의한 구름 운동에 의해 전후방향으로 이동할 수 있는 플레이트(340)가 설치되면 별도의 레일을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있는 이동프레임(350)이 설치된 1차포장지오픈부(300)가 개시된다.

도 27 내지 도 30은 본 발명이 설치된 실제 사진이다.

도 27은 1차포장지가 기 설명한 이동장치(30)에 의해 이동프레임(350)에 놓여진 상태를 나타내고, 그 상측에 1차포장지흡착구(310)와 그 하측에 상부고정유닛(321)이 형성된 1차포장지오픈구(320)가 개시되어 있다.

도 28은 1차포장지흡착구(310)와 상부고정유닛(321)이 형성된 1차포장지오픈구(320)가 1차포장지 측으로 하강하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 29는 하부고정유닛(360)에 의해 1차포장지의 하부 4개소가 잡힌 상태이고, 이와 동시에 상부고정유닛(321)에 의해서도 1차포장지의 상부 4개소가 잡힌 상태에서 진공에 의해 1차포장지흡착구(310)로 1차포장지가 흡착된 상태에서 1차포장지오픈구(320)가 상측이로 이동하여 1차포장지가 오픈되는 상태를 나타낸다.

도 30은 1차포장지의 입구가 모두 오픈되고, 그 내부로 제품박스가 인입될 수 있는 준비상태를 나타내는 도면이다.

즉, 1차포장지오픈부(300)에는 하측에서 1차포장지의 측면 4곳을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 하부고정유닛(360)이 더 포함되고, 하부고정유닛(360)에 의해 1차포장지가 하부에서 고정된 상태에서 상부고정유닛(321)에 의해 1차포장지가 상부 4곳에서 잡힌 상태로 1차포장지오픈구(320)가 상승시 제품박스가 인입될 수 있도록 1차포장지가 오픈되는 것을 특징으로 한다.

그 후, 기 설명한 박스피딩장치(220)의 그리퍼(230)에 의해 측면이 홀딩된 제품박스가 박스피딩장치(220)의 전진으로 인해 하부고정유닛(360)과 상부고정유닛(321)에 의해 오픈된 1차포장지 내부로 인입되는 것을 특징으로 한다.

도 31 내지 도 32는 1차포장지 내부로 제품박스가 인입되는 상태를 나타내는 실제 사진이다.

도 31은 제품박스가 1차포장지 내부로 인입되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 32는 인입된 후 박스피딩장치(220)가 후퇴한 상태를 나타내는 도면이다.

한편, 1차포장지오픈부(300)의 일측에 위치하고, 레일을 따라 이동된 1차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키는 1차히팅구(410)와 개방된 부분의 하측을 열융착시키는 2차히팅구(420) 및 1차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위한 1차진공흡입날(430)이 위치한 열융착진공부(400)가 개시된다.

열융착진공부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제품박스로딩부(100)의 후방에 위치한다.

제품박스가 인입된 1차포장지는 본체에 설치된 레일을 따라 열융착진공부(400)에 위치하게 된다.

도 33 내지 도 35는 이를 설명하기 위한 도면이다.

제품박스가 알루미늄 비닐 백(1차포장지)에 담겨진 상태로 열융착진공부(400)에 도착 되면 오픈된 알루미늄 비닐 백(1차포장지)의 입구를 열융착이 가능 하도록 여러 개의 날(1차포장지형성날(50), 도 37a에 도시)이 움직이면서 알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 닫게 한다.

그 후 1차진공흡입날(430)(도 37b에 도시되어 있고, 그 중심에 홀(H)이 형성되어 있으며, 이 홀(H)을 따라 1차포장지 내부의 공기가 본체에 형성된 컴프레서에 의해 흡입된다.)을 통해 내부를 진공 상태로 변경 시킨 후 1차진공흡입날(430)은 외부로 이동 한다.

그 다음 히터가 내장되어 있는 상,하 (각각 2개씩 총 4개의 날) 열 융착 날(1,2차히팅구(420))이 알루미늄 비닐 백(1차포장지)을 누르면서 열 융착을 진행 한다.

열융착진공부(400)는, 1차히팅구(410)와 2차히팅구(420) 일측에 위치한 1차포장지지지구(440)에 의해 1차포장지의 개방된 부분이 닫힌 상태에서 1차진공흡입날(430)이 1차포장지 내부로 인입된 후 1차포장지 내부의 공기를 외부로 배출한 뒤, 1차히팅구(410)와 2차히팅구(420)에 의해 1차포장지의 개방된 부분을 열융착시키는 것을 특징으로 한다.

도 36에 도시된 바와 같이, 상부에 각각 1차히팅구(410)와 2차히팅구(420)가 구비되고, 하부에도 각각 1차히팅구(410)와 2차히팅구(420)가 구비된다. 도면은 하부에 위치한 2차히팅구(420)를 나타낸다.

1,2차히팅구(410,420) 주변에는 먼저 1차포장지를 잡을 수 있는 1차포장지지지구(440)가 형성되어 있으며, 별도의 열공급전력선(40)이 표시되어 있다.

도 37a는 1차포장지지지구(440)에 의해 1차포장지가 잡힌 상태에서 진공형성날이 1차포장지 내부로 인입되 후 내부의 공기를 빼는 상태를 나타내는 도면이다.

1차포장지 내부가 진공상태가 된 후, 도 38에 도시된 바와 같이, 1,2차히팅구(420) 중 1차포장지의 입구에 가까운 히팅구에 의해 먼저 열융착이 이루어지고, 도 39에 도시된 바와 같이, 나머지 히팅구에 의해 열융착이 이루어지며, 도 40은 진공 과정과 열융착 공정이 완료된 후 하방에 위치한 2차히팅구(420)로 이루어진 히팅유닛이 하방으로 이동되는 상태를 나타내며, 마지막으로 도 41a에 도시된 바와 같이 상방에 위치한 1차히팅구(410)로 이루어진 히팅유닛이 상방으로 이동하는 상태를 나타낸다.

한편, 진공 형성시 1차포장지 내부의 공기 흐름의 영향을 받으면서 1차포장지가 전방으로 이동하게 되는데 바닥의 마찰력에 의해 1차포장지의 움직임을 방해 하므로 바닥에 볼베어링(330)과 플레이트(340)를 배치하여 자연스럽게 1차포장지의 전진 방향을 돕는다.

이때, 1차포장지의 탄성에 의해 1차포장지의 형상이 불균일하여 이동시 문제를 발생 시키게 된다.

이를 방지 하기 위하여 진공 형성시 제품의 이동을 일정하게 유지시키도록 후방에서 공압 시린더(도면 미도시)를 이용하여 밀어 주게 된다.

도 41b에서 도 41d는 볼베어링(330)과 플레이트(340)에 의한 작동관계를 설명하기 위한 사진이다.

도 41b에 도시된 바와 같이 이동프레임(350) 상측에는 소정 형상의 한 쌍의 플레이트(340)가 별도의 결속판(60)에 의해 위치하며, 플레이트(340) 하부에는 볼베어링(330)이 이동프레임(350) 내측에 회전가능하게 형성되어 있다.

이때, 도 41c에 도시된 바와 같이 1차포장지는 진공이 되면서 점차 전방으로 이동하게 되는데, 하측에 하얀색으로 표시된 볼베어링(330)이 1개로 표시됨을 확인할 수 있다.

점차 전방으로 진행하면서 1차포장지 형상은 그 부피가 점차 줄어들면서 도 41d에 도시된 바와 같이 볼베어링(330) 2개로 표시됨을 확인할 수 있을 것이다.

1차포장지가 점차 전방으로 이동하면서도 이동프레임(350)과의 마찰력이 생기지 않아 작업자가 원하는 형상의 부피로 이루어지게 된다.

한편, 열융착진공부(400)에서 열융착과 진공형성이 이루어진 1차포장지의 열융착의 정상 여부를 별도의 카메라(510)를 이용하여 확인하는 열융착진공확인부(500)가 개시된다.

도 42에는 별도의 트리밍구(70)가 하방으로 이동하여 1차포장지의 전방 부분을 트리밍하는 상태를 나타내는 사진이다.

도 43은 1차포장지의 패킹이 완료된 제품박스를 이동시키기 위해 로봇이 움직이는 상태를 나타내는 도면, 도 44는 본체에 설치된 리프트에 의해 상승된 상태를 나타내는 도면, 도 45a는 카메라(510)를 통해 1차포장지를 촬상하여 열융착된 부분의 주름 여부를 포함하여 정상적으로 열융착이 이루어졌는지 확인하는 실제 사진이다.

도 45b를 참조로 부가 설명하면 다음과 같다.

알루미늄 비닐 백의 열 융착 후 2차 형상 형성 공정으로 이동하여 (진 행 역순) 2차 형성 후 로봇측으로 이동 하고, 로봇에 의해 열 융착 상태를 확인 하기 위하여 비젼 공정으로 이동 한다.

도면상 1번 붉은 색 원 내부에서 2차 형성하고, 2번 공정에서 비젼 검사하며, 셔틀 유닛에 의해 3번 라벨 부착 공정 으로 이동하고, 라벨 부착이 완료된 제품 Box (알루미늄 비닐 포장 완료 Box)는 로봇에 의해 4번 셔틀 유닛상의 지그에 안착 된다.

한편, 열융착진공확인부(500)에 의해 정상이라 판단된 1차포장지가 놓여지는 4번지그(710)와 2번셔틀유닛(730)에 의해 이동되어 안착되는 5번지그(720)가 위치하는 2차포장준비부(700)가 개시된다.

도 46에 도시된 레일(6)을 따라 2번셔틀유닛(730)이 좌우로 이동한다.

도 46 내지 47은 이를 설명하기 위한 실제 사진이다.

한편, 2차포장진행부(800)가 개시된다.

2차포장준비부(700)의 후방에 위치하고, 별도로 설치된 2차포장지공급장치(900)와 공급된 2차포장지(B)의 상측을 오픈시키는 2차포장지오픈장치(810)와 2차포장지오픈장치(810)에 설치되어 공급된 2차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키는 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830) 및 2차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위한 2차진공흡입날(840)이 위치한다.

2차진공흡입날(840) 역시 도면에는 도시되어 있지 않지만 1차진공흡입날과 마찬가지로 홀이 형성되어 있어 해당 홀을 통해 2차포장지 내부의 공기를 외부로 배출시키게 된다.

2차포장지오픈장치(810)에 의해 공급된 2차포장지의 양 측면을 진공에 의한 흡착에 의해 홀딩한 후 상측으로 이동시키기 위한 진공흡착패드(850)가 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)의 일측에 위치하는 것을 특징으로 하고, 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)는 별도로 설치된 레일(7,도 57에 도시)을 따라 좌우방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

진공흡착패드(850)에 의해 흡착된 2차포장지가 3차히팅구(820)과 4차히팅구(830)의 레일을 따른 이동으로 그 상측이 오픈된 후, 로봇에 의해 이동된 1차포장지가 오픈된 2차포장지 내부로 인입된 뒤, 2차진공흡입날(840)에 의해 2차포장지 내부의 상태를 진공으로 만든 후 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)에 의해 오픈된 2차포장지를 열융착시키는 것을 특징으로 한다.

2차포장지공급장치(900)는 도 48b에 도시되어 있고, 여기서 공급된 2차포장지는 도면상 좌측에 위치한 2차포장지홀드장치(도 48b의 80번 부재)로 이동한다.

도 48a 내지 도 56은 2차포장진행부(800)를 설명하기 위한 도면이다.

알루미늄 비닐 백(1차포장지) 포장이 완료된 제품박스가 2번셔틀유닛(730)에 의해 4차지그에 안착되면 4차지그 자체가 별도로 마련된 셔틀유닛에 의해 본체의 내부로 이동한다,

도 48c 내지 도 48d는 이를 설명하기 위한 도면이다.

이때, 제품박스는 비닐(2차포장지)이 벌려 질때 까지 대기 한다.

비닐공급장치(900)로부터 비닐을 진공으로 잡아서 상부로 비닐을 잡아당겨 롤로 부터 이송 시키며, 하부에 위치한 히팅 장치에 의해 하부를 융착하여 Bag을 생성 시킨 후 회전 칼날을 이용하여 융착 밑을 절단 한다.

상부의 진공 및 열융착기가 좌,우로 이동하면서 비닐을 벌리며 대기 하면 하부의 셔틀유닛이 비닐의 하부로 이동하여 받쳐준다.

대기 하고 있던 로봇이 제품박스를 벌리고 있는 비닐 백으로 안착 시킨 후 외부로 이동 하여 대기 한다.

비닐 입구를 잡고 있던 장치가 열 융착을 위한 비닐의 입구를 정렬하고 진공 형성 후 열 융착을 진행 한다.

열 융착이 완료된 후 셔틀유닛은 로봇이 대기 하고 있는 위치로 이동하고 로봇이 완제품을 집어서 외부 이동용 셔틀유닛에 안착 시킨다.

도 57은 2차포장지오픈장치(810)가 설치된 상태를 나타내는 실제 사진이고, 도 58은 하강된 상태를 나타내는 사진이다.

도 59는 2차포장지홀드장치(80)에 의해 홀딩중인 2차포장지를 진공흡착패드(850)에 의해 흡착한 후 상측으로 이동시키는 상태를 나타내는 사진이다.

도 60과 도 61은 별도의 커팅칼(90)에 의해 2차포장지의 하부를 절단하는 과정을 나타내는 사진이다.

도 62는 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)가 설치된 2차포장지오픈장치(810)가 별도의 레일을 따라 양 측으로 이동하면서 2차포장지를 벌리는 상태를 나타내는 사진이다.

도 63은 벌려진 2차포장지 내부로 2차진공흡입날(840)이 놓여진 상태를 나타내는 사진이다.

도 64 내지 도 72은 별도의 이동지그에 의해 2차포장지 상측으로 1차포장지가 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.

1차포장지 상측으로 2차포장지가 이동하면 2차포장지오픈장치(810)는 다시 상측으로 이동하여 2차포장지 내부에 1차포장지가 인입되도록 작동한다.

이때, 별도의 셔틀유닛이 그 하측으로 이동하고, 1,2차포장지가 패킹된 제품이 이 셔틀유닛에 안착된다.

안착된 상태에서 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)가 중심을 향해 이동하여 2차포장지를 이른바 오므리게 한 뒤, 2차진공흡입날(840)에 의해 진공상태를 만든 후 3차히팅구(820)와 4차히팅구(830)를 통해 열융착 작업을 진행한다.

해당 작업이 완료되면 다시 셔틀유닛은 후퇴하고, 별도의 이동지그에 의해 해당 제품은 최종 안착지(이동용셔틀유닛)에 놓이게 된다.

100 : 제품박스로딩부 200 : 제품박스피딩부
300 : 1차포장지오픈부 400 : 열융착진공부
500 : 열융착진공확인부 700 : 2차포장준비부
800 : 2차포장진행부

Claims

본체;
상기 본체의 일측에 위치하고 제품박스가 안착될 수 있는 1번지그와 2번지그 및 상기 1번지그와 상기 2번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 1번셔틀유닛이 설치된 제품박스로딩부;
상기 제품박스로딩부의 일측에 위치하고, 상기 본체의 주변에 설치된 로봇에 의해 상기 2번지그로 이동된 제품박스가 안착될 수 있는 3번지그와 상기 3번지그에 안착된 상기 제품박스의 양 측면을 홀딩시킬 수 있는 그리퍼가 전방에 장착되고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 전후진될 수 있는 박스피딩장치가 설치된 제품박스피딩부;
상기 본체의 일측에서 제품박스를 포장할 수 있는 1차포장지가 공급되는 1차포장지공급부;
상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우 및 상하 방향으로 이동하면서 진공에 의해 1차포장지를 흡착할 수 있는 1차포장지흡착구와, 상기 1차포장지흡착구의 상측에 설치되어 하강시 상기 1차포장지의 측면을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 상부고정유닛이 설치된 1차포장지오픈구와, 상기 1차포장지공급부로부터 공급된 상기 1차포장지가 안착될 수 있고 상기 본체에 설치된 레일을 따라 좌우로 이동할 수 있는 이동프레임과 상기 이동프레임의 상부면에 상기 이동프레임에 대해 구름운동이 될 수 있는 볼베어링과 상기 볼베어링의 구름 운동에 의해 전후방향으로 이동할 수 있는 복수개의 플레이트가 설치된 1차포장지오픈부;
상기 1차포장지오픈부의 일측에 위치하고, 상기 레일을 따라 이동된 이동프레임에 안착된 1차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 1차히팅구와 1차포장지의 개방된 부분의 하측을 열융착시키고 상기 본체에 대해 승하강될 수 있는 2차히팅구 및 1차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위해 1차포장지의 개방된 부분에 대해 전후진 될 수 있는 1차진공흡입날이 설치된 열융착진공부;
상기 열융착진공부에서 열융착과 진공형성이 이루어진 1차포장지의 열융착의 정상 여부를 별도의 카메라를 이용하여 확인할 수 있는 열융착진공확인부;
상기 열융착진공확인부에 의해 정상이라 판단된 1차포장지가 안착될 수 있는 4번지그와 5번지그 및 상기 4번지그와 5번지그 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있는 2번셔틀유닛이 설치된 2차포장준비부; 및
상기 2차포장준비부의 후방에 위치하고, 상기 본체의 일측에 설치된 2차포장지공급장치와 상기 2차포장지공급장치로부터 공급된 2차포장지의 상측을 오픈시키는 2차포장지오픈장치와 상기 2차포장지오픈장치에 설치되어 공급된 2차포장지의 개방된 부분의 상측을 열융착시키는 3차히팅구와 4차히팅구 및 2차포장지 내부를 진공상태로 만들기 위한 2차진공흡입날이 위치한 2차포장진행부;를 포함하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 1에 있어서,
상기 1차포장지오픈부에는
하측에서 상기 1차포장지의 측면을 잡을 수 있도록 집게 형상의 복수개의 하부고정유닛이 더 포함되고,
상기 하부고정유닛에 의해 1차포장지가 하부에서 고정되고, 상기 상부고정유닛에 의해 1차포장지가 상부에서 고정된 상태에서 상기 1차포장지오픈구의 상승에 의해 상기 제품박스가 인입될 수 있도록 상기 1차포장지가 오픈되는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 2에 있어서,
상기 그리퍼에 의해 측면이 홀딩된 제품박스를 상기 박스피딩장치가 전진하여 상기 하부고정유닛과 상기 상부고정유닛에 의해 오픈된 1차포장지 내부로 제품박스가 인입되는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 3에 있어서,
상기 열융착진공부는,
상기 1차히팅구 및 상기 2차히팅구 일측에 위치한 1차포장지지지구에 의해 1차포장지의 개방된 부분이 닫힌 상태에서 1차진공흡입날이 1차포장지 내부로 인입된 후 상기 1차진공흡입날에 형성된 홀을 통해 1차포장지 내부의 공기가 외부로 배출된 후, 상기 1차히팅구와 상기 2차히팅구에 의해 1차포장지의 개방된 부분이 열융착되는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 4에 있어서,
상기 1차진공흡입날에 의한 1차포장지 내부의 공기 흡입시,
1차포장지는 상기 볼베어링에 의해 1차진공흡입날 측으로 이동하는 플레이트를 따라 이동하면서 1차포장지와 상기 이동프레임과의 마찰력이 감소되어 1차포장지의 직육면체 형상이 유지되는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 5에 있어서,
상기 2차포장지오픈장치에 의해 공급된 2차포장지의 양 측면을 진공에 의한 흡착에 의해 홀딩한 후 상측으로 이동시키기 위한 진공흡착패드가 상기 3차히팅구와 상기 4차히팅구의 일측에 위치하는 것을 특징으로 하고,
상기 3차히팅구와 상기 4차히팅구는 별도로 설치된 레일을 따라 좌우방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템
청구항 6에 있어서,
상기 3차히팅구와 상기 4차히팅구가 레일을 따라 이동시 상기 진공흡착패드에 의해 흡착된 2차포장지가 그 상측이 오픈되는 것을 특징으로 하고,
로봇에 의해 이동된 1차포장지가 오픈된 2차포장지 내부로 인입시킨 뒤,
상기 2차진공흡입날에 의해 2차포장지 내부의 상태를 진공으로 만든 후 상기 3차히팅구와 상기 4차히팅구에 의해 오픈된 2차포장지를 열융착시키는 것을 특징으로 하는, FOSB 내부 공기 유입 방지 시스템