KR102523459B1 - 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 포장용 박스의 밀봉작업을 정확하고 신속하게 수행할 수 있고, 이러한 밀봉작업과 함께 포장 상태를 자동적으로 점검할 수 있는 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 라벨 부착장치는 이형지에 이격 배치된 라벨을 공급하여 박스에 부착하는 라벨 부착장치에 있어서, 박스가 진입되는 박스진입베이스부; 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨의 일부를 박스의 일측 모서리 상면에 부착하는 라벨공급부; 및 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨 중 나머지 부분을 박스의 모서리 측면에 가압, 부착하는 측방가압부착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템은, 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 있어서, 전술한 라벨 부착장치; 상기 라벨 부착장치를 경유하여 배출되는 상기 박스의 중량을 측정하는 중량측정장치; 상기 중량측정장치에 의해 측정된 중량값이 설정된 범위를 벗어날 경우 상기 박스를 제거하는 박스제거장치; 및 상기 박스를 이송시키는 박스피더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템{LABEL ATTACHING DEVICE AND AUTOMATIC LABEL ATTACHING SYSTEM USING IT}

본 발명은 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 포장용 박스의 밀봉작업을 정확하고 신속하게 수행할 수 있고, 이러한 밀봉작업과 함께 포장 상태를 자동적으로 점검할 수 있는 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 일상생활에서 사용하는 각종 제품은 포장용 박스 내부에 투입하고 밀봉한 상태로 유통, 사용하게 된다.

예컨대, 도1은 일반적인 포장용 박스의 일 예를 도시한 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 포장용 박스(b)는 종이재 또는 합성수지재 면상체를 접어서 육면체의 형태로 형성한다.

이와 같이 제작된 포장용 박스(b)는 개방구(b3)를 통해 제품을 투입하고 개방구측에 형성된 마개용 밀폐지 부위(b2)를 부착수단(l)을 이용하여 밀폐하고, 밀폐지 부위(b2)를 박스본체(b1) 모서리와 테이핑 하여 개방되지 않도록 한다.

상기한 부착수단(l)은 일측 면에 접착층이 형성된 크기가 작은 접착테이프로서 통상 스티커, 라벨 등으로 호칭된다.

그리고, 포장용 박스(b)를 이용한 제품 포장공정에서 부착수단(l)의 테이핑 작업은 수작업에 의해 수행하거나 자동 라벨 부착장치에 의해 수행하고 있지만 도1에 도시된 A부위와 같이 마개용 밀폐지 부위(b2)가 정확하게 삽입되지 않고 d만큼 외부로 돌출되면서 밀봉작업을 정확하게 수행할 수 없는 한계점이 있다.

이와 같이 포장용 박스(b)의 마개용 밀폐지 부위(b2)가 돌출되면 외관이 불량하여 상품성이 저하되고, 이물질이 유입될 우려가 높을 뿐만 아니라 포장, 보관, 이동, 사용 등의 취급과정에서 쉽게 손상되는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-0809009호 "라벨 자동부착장치" 한국등록특허 제10-0396046호 " 자동 라벨 스티커 인쇄 및 부착 장치" 한국등록특허 제10-1772753호 " 휴대단말기 포장박스의 마감스티커 부착장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 포장용 박스의 밀봉작업을 정확하고 신속하게 수행할 수 있도록 한 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 라벨 부착장치는 이형지에 이격 배치된 라벨을 공급하여 박스에 부착하는 라벨 부착장치에 있어서, 박스가 진입되는 박스진입베이스부; 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨의 일부를 박스의 일측 모서리 상면에 부착하는 라벨공급부; 및 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨 중 나머지 부분을 박스의 모서리 측면에 가압, 부착하는 측방가압부착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측방가압부착부는, 상기 박스진입베이스부에 설치되어 상기 박스를 승강시키는 승강부재; 상기 승강부재가 승강되도록 승강력을 인가하는 승강구동수단; 및 상기 승강구동수단에 연동되어 작동되고 상기 라벨 중 나머지 부분이 상기 박스의 일측 모서리 측면에 압착되도록 상기 박스의 타측에 가압력을 인가하는 측방가압수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 박스진입베이스부는 베이스프레임, 상기 베이스프레임에 설치되고 상기 박스가 올려져 이동되고 상기 승강부재가 승강되도록 승강홀이 형성된 박스이송판을 포함할 수 있다.

상기 승강구동수단은, 상기 승강부재에 접속되는 승강로드, 상기 승강로드의 승강동작을 안내하는 승강안내부재, 상기 승강로드에 승강력을 인가하는 승강구동모터, 및 상기 승강구동모터의 회전운동을 병진운동으로 변환하는 동력변환기구를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 측방가압수단은, 상기 승강로드에 연동되어 승강되는 측방작동부재; 상기 측방작동부재에 연동되게 결합되고 상기 박스의 일측 모서리 측면에 가압을 인가하는 측방가압부재; 및 상기 측방가압부재가 상기 박스의 일측 모서리 측면을 향해 이동되도록 이동방향을 변환시키는 가압유도부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가압유도부재는 상기 베이스프레임에 설치되고 상측이 내측으로 기울어지게 천공된 경사안내공이 형성된 한 쌍의 안내판을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 측방가압부재는 상기 측방작동부재의 상부에 설치되는 제1 이동안내로드, 상기 제1 이동안내로드에 이동 가능하게 설치되고 상기 경사안내공에 삽입되는 안내돌출부를 갖는 측방이동판, 상기 측방이동판 상측에 설치되는 제2 이동안내로드, 상기 제2 이동안내로드에 설치되어 상기 박스에 가압력을 인가하는 푸싱블록, 상기 푸싱블록에 탄성력을 인가하도록 제2 이동안내로드에 삽입되는 탄성부재를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 라벨 부착장치는 상기 승강부재에 의해 상승되는 상기 박스가 올려지도록 상기 박스진입베이스부에 형성되는 박스거치부; 및 상기 승강부재에 의해 상승되는 상기 박스의 상방 이탈을 방지하도록 지지하는 박스이탈방지부;를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템은, 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 있어서, 전술한 라벨 부착장치; 상기 라벨 부착장치를 경유하여 배출되는 상기 박스의 중량을 측정하는 중량측정장치; 상기 중량측정장치에 의해 측정된 중량값이 설정된 범위를 벗어날 경우 상기 박스를 제거하는 박스제거장치; 및 상기 박스를 이송시키는 박스피더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템은, 상기 중량측정장치를 경유한 상기 박스의 양측이 올려져 이송되는 한 쌍의 이송레일부, 상기 이송레일부를 통과한 상기 박스를 배출시키는 배출컨베이어, 및 상기 라벨 부착장치로 상기 박스를 진입시키는 진입컨베이어를 포함할 수 있다.

그리고 상기 박스제거장치는 상기 이송레일부에 분리 가능하게 형성되는 분리형이송레일, 상기 분리형이송레일에 로드가 접속되는 액츄에이터를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 라벨 부착장치에 의하면, 라벨공급부에 의한 라벨 공급과정과, 승강구동수단에 의한 승강부재의 승강동작 및 연동되는 측방가압수단에 의해 라벨 부착과정을 정확하게 수행할 수 있으므로 박스의 마개용 밀폐지 부위가 돌출되지 않도록 정확하게 포장할 수 있어서 상품성을 향상시킬 수 있고, 이물질의 유입을 방지할 수 있으며 포장, 보관, 이동, 사용 등의 취급과정에서의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 의하면, 박스의 라벨 부착과정을 정확하게 수행할 수 있는 라벨 부착장치와 함께 진입컨베이어, 박스피더, 중량측정장치, 박스제거장치, 배출컨베이어에 의해 박스를 자동적으로 이동시키면서 신속하고 정확하게 라벨을 부착할 수 있고 이에 더하여 불량품을 제거할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도1은 일반적인 박스의 라벨 부착상태를 설명하기 위한 도면,
도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 전체적 외관을 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 측방가압부착부를 나타낸 사시도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치에서 라벨이 공급 및 부착되는 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 주요 구성을 분리하여 나타낸 분리사시도,
도6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 측방가압수단을 분리하여 나타낸 분리사시도,
도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 작용을 설명하기 위한 도면,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템을 나타낸 사시도,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 라벨 부착장치 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 박스 피더 부분을 확대하여 나타낸 사시도,
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 박스 제거장치 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도11에 의거하여 상세히 설명하되, 도1 내지 도11에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 전체적 외관을 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 주요 구성을 나타낸 사시도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 측방가압부착부를 나타낸 사시도, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치에서 라벨이 공급 및 부착되는 부분을 확대하여 나타낸 사시도, 도6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 주요 구성을 분리하여 나타낸 분리사시도, 도6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 측방가압수단을 분리하여 나타낸 분리사시도이다. 도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도7a는 박스가 측방가압부착부로 진입되어 라벨이 박스 모서리 상면에 1차 부착되는 상태를 나타낸 도면이고, 도7b는 측방가압부착부로 진입한 박스가 승강구동수단에 의해 상승되어 라벨이 박스 모서리 측면에 2차 부착되는 상태를 나타낸 도면이다.

도1 내지 도6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치(m)는 이형지에 다수의 이격 배치된 접착 라벨을 공급하여 박스에 부착하기 위한 장치로서 박스의 밀봉작업을 정확하고 신속하게 수행할 수 있도록 하기 위한 특징이 있으며, 박스진입베이스부(1), 라벨공급부(2) 및 측방가압부착부(3)가 구비되어 있다.

박스진입베이스부(1)는 박스가 진입되는 본체의 역활을 수행하는 구성요소로서, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 베이스프레임(11), 베이스프레임(11)에 설치되고 박스(b)가 올려져 이동되며 승강부재(31)가 배치되는 승강홀이 형성된 박스이송판(12), 이송되는 박스의 양쪽 측면과 접하도록 박스이송판의 양측에 형성되는 박스가이드부재(13)가 구비되어 있다. 그리고, 박스진입베이스부(1)는 후술되는 레일3221)이 설치되도록 박스이송판(12)의 저면에 결합되는 종부재(14), 박스이송판(12)의 승강홀(122)에 접한 양측에 설치되는 측벽부재(15), 라벨공급부(2)의 공급릴, 권취릴 등이 설치되는 라벨공급부설치플레이트(16) 등을 구비한다.

베이스프레임(11)은 특별히 구조와 형상에 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서는 후술되는 자동 라벨 부착 시스템의 메인프레임(400)에 설치되는 하베이스판(111), 하베이스판(111)에 하단이 결속되고 타단이 박스이송판(12)에 결속되는 봉상의 베이스지지봉(112)을 구비한다.

라벨공급부(2)는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 이형지(s)에 일정한 간격이 배치된 접착 라벨(l)을 박스에 용이하게 공급할 수 있도록 박스진입베이스부(1)에 접하여 배치되고 라벨(l) 중 일부를 박스의 일측 모서리 상면에 부착할 수 있도록 구성되어 있다.

예컨대, 라벨공급부(2)는 이형지(s)에 라벨(l)이 배치된 띠 형태의 라벨지가 권취되는 공급릴(21), 공급릴(21)로부터 공급되는 이동되는 라벨공급막대(22), 라벨공급막대(22)가 설치되는 라벨공급지지대(23), 라벨공급막대(22)의 돌출 단부에서 라벨이 분리된 이형지(s) 부분이 이동되어 권취되는 권취릴(24), 라벨지의 이동을 안내하는 복수의 안내릴(25), 권취릴(24)을 회전시키는 접속되는 릴구동모터(미도시) 등이 구비되어 있다.

라벨공급막대(22)는 공급릴(21)로부터 공급되는 라벨지가 밀착되어 이동된 후 이형지(s)에서 라벨(l)만이 분리되어 박스로 공급되도록 끝이 뽀족한 쐐기 형태의 막대형 부재로 형성되어 있다.

여기서, 라벨(l)은 이형지(s)에 접착층이 형성된 크기가 작은 접착테이프로서 통상 스티커, 접착 라벨 등으로 호칭되지만 본 실시예에서는 '라벨'이라 칭한다.

측방가압부착부(3)는 라벨의 진입방향과 반대되는 방향에 위치하도록 박스진입베이스부(1)에 배치되고, 진입과정에서 박스의 모서리 상면에 일 부분이 부착된 라벨의 나머지 부분을 박스의 모서리 측면에 가압, 부착하는 기능을 수행하는 구성요소로서, 승강부재(31), 승강구동수단(32), 및 측방가압수단(33)이 구비되어 있다.

승강부재(31)는 박스진입베이스부(1)에 설치되어 박스(b)를 도7a에 도시된 상태에서 도7b에 도시된 상태로 승강시키는 구성요소로서, 박스이송판(12)에 천공 형성된 승강홀(122)을 통해 상하 이동될 수 있는 크기의 판재로 형성되어 있다.

승강구동수단(32)은 도6a, 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이 승강부재(31)가 승강되도록 승강력을 인가하는 구성요소로서, 승강로드(321), 승강안내부재(322), 승강구동모터(323), 및 동력변환기구(324)를 구비한다.

승강로드(321)는 승강부재(31) 저부에 접속되는 막대 형상 로드로 구성된 것으로서, 본 실시예에서 승강부재(31)의 저면에 3 개가 설치되어 있다.

승강안내부재(322)는 승강로드(321)의 승강동작은 안내하는 부재로서, 통상 LM가이드로 호칭되는 안내기구로 구성되어 있다. 이러한 LM가이드는 박스이송판(12)의 저면에 설치되는 막대형의 종부재(14)에 설치되는 레일(3221)과, 승강부재(31)의 양단에 설치된 승강로드(321)에 설치되어 레일(3221)에 접속되는 이동블록(3222)으로 구성되어 있다.

승강구동모터(323)는 승강로드(321)에 승강력을 인가하도록 감속기가 구비된 구동모터로 구성된 것으로서, 모터지지플레이트(326)에 설치되어 있다.

동력변환기구(324)는 승강구동모터(323)의 회전운동을 상하 병진운동으로 변환할 수 있다면 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다. 예컨대, 동력변환기구(324)는 승강구동모터(323)의 모터축에 설치되는 회전판(3241)과, 이 회전판(3241)에 편심지게 일단이 접속되고 타단이 승강로드(321)에 접속되는 링크부재(3242)로 구성되어 있다. 여기서 링크부재(3242)는 승강부재(31)의 중앙에 설치된 승강로드(321)에 설치되어 있다.

한편, 측방가압수단(33)은 도6a 내지 도7b에 도시된 바와 같이 승강구동수단(32)에 연동되어 작동되는 구성요소로서, 측방작동부재(331), 가압유도부재(332), 측방가압부재(333)가 구비되어 있다.

이러한 측방가압수단(33)은 라벨이 박스 일측 모서리 상면에 일 부분이 1차 부착된 후 라벨의 나머지 부분이 박스의 일측 모서리 측면에 압착되도록 박스의 타측에 가압력을 인가하여 일측 방향(측벽부재(15) 방향)으로 밀어내는 작용을 수행한다.

측방작동부재(331)는 승강로드(321)에 연동되어 승강되는 구성으로서, 일측 승강로드 하단 양쪽에 횡설되는 제1 측방작동부재(3311), 제1 측방작동부재(3311)에 종방향으로 설치되는 제2 측방작동부재(3312)를 구비한다.

가압유도부재(332)는 측방가압부재(333)가 박스의 일측 모서리 측면을 향해 이동되도록 이동방향을 변환시키는 구성으로서, 종부재(14)에 설치되고 상측이 내측으로 기울어지게 천공된 경사안내공(3322)이 형성된 한 쌍의 안내판으로 구성된다. 여기서 안내판은 도6b에 도시된 바와 같이 내략 'ㄴ'자 형상으로 형성된 것으로 수직부에 경사안내공(3322)이 천공되어 있다.

측방가압부재(333)는 측방작동부재(331)의 상부에 설치되고 핀 형태로 형성된 제1 이동안내로드(3331), 제1 이동안내로드에 이동 가능하게 설치되고 경사안내공(3322)에 삽입되는 안내돌출부(3336)를 갖는 측방이동판(3332), 측방이동판 상측에 설치되고 대략 핀 형상을 갖는 제2 이동안내로드(3333), 제2 이동안내로드(3333)에 선단에 설치되어 박스에 가압력을 인가하는 막대 형상의 푸싱블록(3334), 푸싱블록(3334)에 탄성력을 인가하도록 제2 이동안내로드(3333)에 삽입되는 탄성부재(3335)로 구성된다.

그리고, 측방가압부재(333)는 측방이동판(3332)의 하부홀에 삽입되고 내부에 제1 이동안내로드(3331)이 삽입되는 제1 부싱(3337)과, 측방이동판(3332)의 상부홀에 삽입되고 내부에 제2 이동안내로드(3333)가 삽입되는 제2 부싱(3338)에 설치되어 있다. 또한, 측방가압부재(333)는 제1 및 제2 부싱(3337,3338)에 형성된 홈에 삽입되도록 측방이동판(3332)에 체결되는 부싱브라켓(3339)가 구성되어 있다.

아울러, 안내돌출부(3336)는 경사안내공(3322)에 삽입되어 용이하게 이동되는 구조라면 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다. 예컨대, 안내돌축부(3336)는 측방이동판(3332)에 설치되는 가이드핀과, 이 가이드핀의 단부에 설치되어 경사안내공(3322)에 안착되어 구름이동 되는 안내롤러를 구비한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치는 승강부재(31)에 의해 상승된 박스(b)가 올려져 정위치 하도록 박스진입베이스부(1)에 박스거치부(34)가 구비되어 있다.

박스거치부(34)는 도4, 도5 및 도6b에 도시된 바와 같이 승강부재(31)의 작동에 따른 박스의 상승이동이 가능하도록 회전되고 승강부재(31)가 하강되면 상승된 박스가 걸림되어 상승된 상태가 유지되도록 구성되어 있다. 예컨대 박스거치부(34)는 측벽부재(15)의 거치편삽입홀(153)에 힌지부재(341)를 매개로 정역 회전 가능하게 설치되는 스토퍼부재(342)로 구성되어 있다.

그리고, 박스거치부(34)는 측벽부재(15) 외에도 마주보는 타측에 설치된 브라켓(17)에도 구성에도 형성되어 박스의 타측 부분이 올려지도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치는 승강부재(31)에 의해 상승되는 박스의 상방 이탈을 방지하도록 지지하는 박스이탈방지부(35)가 구성되어 있다.

예컨대 박스이탈방지부(35)는 도5에 도시된 바와 같이 측벽부재(15)의 중앙홀(154)에 종방향으로 설치되는 가이드축(351)과, 이 가이드축(351)에 이동 가능하게 삽입되어 박스의 상면에 안착되는 이탈방지블록(352)을 구비한다.

그리고, 박스이탈방지부(35)는 박스(b)의 이탈 방지작용을 수행할 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 구성할 수 있고, 측벽부재(15) 외에도 마주보는 타측에 설치된 브라켓(17)에도 설치할 수 있는 것으로서 첨부도면에는 도시를 생략하였다.

한편, 도3 및 도6a의 미설명부호 5는 승강부재(31)로 진입하기 이전 단계에서 박스가 정위치하도록 멈춤작용을 수행하는 박스정위치장치로서, 박스이송판(12)의 하부에 설치되는 스토퍼승강액츄에이터(51)와 이 스토퍼승강액츄에이터(51)의 로드에 설치되는 박스스토퍼부재(52)를 구비한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치에는 박스이송판(12)으로 이송되는 박스(b)를 감지하는 감지센서(미도시)가 구성되어 있다. 이 감지센서로부터 생성된 감지신호는 후술되는 자동 라벨 부착 시스템에서 박스피더(500) 등의 작동 및 제어를 위한 검출신호로 이용된다.

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템을 나타낸 사시도, 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 라벨 부착장치 부분을 확대하여 나타낸 사시도, 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 박스 피더 부분을 확대하여 나타낸 사시도, 도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에서 박스 제거장치 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

도8 내지 도11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템은 메인프레임(400), 이 메인프레임(400)에 설치되는 전술한 라벨 부착장치(m), 박스피더(500), 중량측정장치(600), 박스제거장치(700), 배출컨베이어(920), 이송레일부(910), 진입컨베이어(930), 제어부가 내장된 콘트롤패널(940) 등으로 구성되어 있다.

메인프레임(400)은 구조나 형태에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 종방향 및 횡방향으로 배치되는 프로파일(410), 종방향 프로파일의 상부에 배치되는 상판(420), 종방향 프로파일의 둘레에 배치되는 커버판(430)에 의해 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 그리고 메인프레임(400)의 하부에는 설치면에 안착되는 지지구(440) 및 구름바퀴(450)가 설치되어 있다.

박스피더(500)는 라벨 부착장치로 진입되는 박스를 이송시키는 구성요소로서, 진입컨베이어(920)로부터 유입되는 박스(b)를 순차적으로 이송할 수 있는 장치라면 구조나 종류에 특별한 제한 없이 구성할 수 있다.

예컨대, 박스피더(500)는 도10에 도시된 바와 같이 메인프레임(400)에 연결되는 피더지주(510), 이 피더지수(510)에 설치되는 피더모터(520), 피더모터(520)의 출력축에 접속되어 회전되는 피더링크(530), 피더링크(530)에 접속되어 작동되는 피더작동로드(540), 피더작동로드(540)에 접속되는 연결바(550), 연결바(550)에 일정한 간격으로 설치되어 박스(b)를 직접적으로 밀어내는 복수의 피딩훅(560)이 구비되어 있다.

중량측정장치(600)는 라벨 부착장치(m)를 경유하여 배출되는 박스의 중량을 측정하는 장치로서, 박스가 올려지는 측정판(미도시), 측정판의 하부에 배치되어 하중을 측정을 측정하는 로드셀(미도시), 로드셀에 의해 감지된 신호를 중량으로 변환하는 출력하는 디스플레이(630) 등이 구비되어 있다.

박스제거장치(700)는 도11에 도시된 바와 같이 중량측정장치(600)에 의해 측정된 중량값이 설정된 범위를 벗어날 경우 박스를 제거하는 장치로서, 이송레일부(910)에 분리 가능하게 형성되는 막대 형상의 분리형이송레일(710)과, 분리형이송레일(710)에 로드가 접속되는 액츄에이터(720)를 구비한다. 여기서, 액츄에이터(720)는 전기식 액츄이에터나 공압실린더를 적용하여 구성할 수 있다.

그리고 박스제거장치(700)는 박스(b) 내부에 투입되는 제품의 수량이나 중량 부족 등으로 선행 장치인 중량측정장치(600)에 의해 불량품이 감지될 경우 액츄에이터(720)가 구동되면서 로드가 작동되어 이송레일부(910)와 동축을 이루도록 배치된 분리형이송레일(710)를 후방으로 이동시켜 벌어지게 함으로써 분리형이송레일(710)에 올려진 박스(b)가 낙하한 후 배출슈트(730)을 통해 배출되도록 하는 작용을 수행한다.

이송레일부(910)는 중량측정장치(600)를 경유한 박스의 양측이 올려져 이송되는 부재로서 마주보게 한 쌍으로 구성되어 있다.

배출컨베이어(920)는 이송레일부(910)를 통과한 박스를 배출시키는 구성요소로서, 다양한 컨베이어를 적용할 수 있지만 본 실시예에서는 벨트 컨베이어로 구성되어 있다.

벨트 컨베이어는 컨베이어프레임(921) 전후 양단에 배치되는 전후 회전롤러(미도시), 전후 회전롤러를 회전시키는 모터(922)를 포함하는 컨베이어구동부, 전후 회전롤러 사이에 연결되는 벨트(923) 등이 구비된 것으로서 주지된 장치이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

진입컨베이어(930)는 라벨 부착장치(m)로 박스를 진입시키는 이송수단으로서, 다양한 컨베이어를 적용할 수 있지만 본 실시예에서는 메인프레임(400)에 연결되는 컨베이어지지구조물(미도시)에 마주보게 설치되는 한 쌍의 벨트 컨베이어로 구성되어 있다. 여기서, 벨트 컨베이어는 주지된 장치이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

이하 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템의 작용에 대해 간략하게 설명한다.

먼저 박스(b)의 개방구(b3)를 통해 제품을 투입하고 개방구측에 형성된 마개용 밀폐지 부위(b2)를 박스(b)의 개방구로 밀어넣는 과정을 수작업이나 포장기계에 의해 수행한다.(도1 참조)

이와 같이 제품이 투입된 박스(b)를 도8 내지 도11에 도시된 바와 같이 진입컨베이어(930)에 의해 라벨 부착장치(m)의 박스이송판(12)으로 진입시키게 되면 박스피더(500)의 작동으로 연결바(550)에 접속된 피딩훅(560)이 박스를 밀어내면서 순차적으로 이송동작을 수행하게 된다.

피딩훅(560)의 이송동작으로 도2 내지 도7a에 도시된 바와 같이 박스(b)가 승강부재(31)의 상면에 올려지게 되면 라벨공급부(2)의 작동으로 공급릴(21)에 감겨진 라벨지가 이동되고 라벨공급막대(22)의 단부에서 이형지(s)의 라벨(l)이 박스의 일측 모서리 상면에 1차 부착된다.

이러한 상태에서 측방가압부착부(3)가 작동되면 박스(b)가 상방으로 들어올려지게 된 후 외부로 돌출되어 있던 마개용 밀폐지 부위(b2)가 박스의 개방구 내부로 삽입되면서 마무리 밀봉작업을 정확하게 수행할 수 있다.

전술한 마무리 밀봉작업은 라벨 부착장치(m)의 측방가압부착부(3)에 의해 이루어지는 것으로서 이에 대해 구체적으로 설명한다.

먼저 박스가 승강부재(31)의 상면에 올려지고 라벨(l)이 박스의 일측 모서리 상면에 1차 부착된 상태에서 도2 및 도7b에 도시된 바와 같이 승강구동모터(323)의 구동에 따른 회전판(3241)의 캠작용과 링크부재(3242)의 링크운동에 의해 직선운동으로 변환되면서 승강로드(321)가 상승된다. 중앙 승강로드(321)의 상승동작은 승강부재(31)에 올려진 박스를 상승시키는 동시에 일측 승강로드(321)에 접속된 측방작동부재(331)를 상승시키게 되고, 측방가압부재(333)가 연동되면서 마개용 밀폐지 부위(b2)를 가압하면서 라벨(l)을 박스의 일측 모서리 측면에 밀착시켜 부착하는 과정을 수행한다.

측방가압부재(333)의 작동 과정을 도4 및 도7를 참조하여 좀 더 설명하면, 측방작동부재(331)의 상승시에 제1 이동안내로드(3331)를 매개로 결속된 측방이동판(3332)이 상승되는데, 이때 안내돌출부(3336)가 경사안내공(3322)을 따라 상승되므로 제2 이동안내로드(3333)에 설치된 푸싱블록(3334)이 박스를 측벽부재(15) 향해 밀어내게 되고, 이에 돌출되어 있던 마개용 밀폐지 부위(b2)가 박스의 개방구 내부로 삽입하면서 라벨(l)을 박스의 일측 모서리 측면에 2차 부착할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 라벨 부착 과정이 완료되면 박스피더(500)의 작동으로 연결바(550)에 접속된 피딩훅(560)이 승강부재(31)의 상면에 올려진 박스를 중량측정장치(600) 쪽으로 밀어내 이송시키게 되어 중량측정장치(600)에 의한 박스의 중량 측정과정이 수행된다.

이러한 중량측정장치(600)에 의한 측정 과정에서 중량값이 설정된 범위일 경우 박스는 박스피더(500)의 이송동작에 의해 이송레일부(910)를 따라 이동된 후 배출컨베이어(800)의 배출동작에 의해 정해진 위치로 이송된다.

그리고, 중량측정장치(600)에 의한 측정 과정에서 중량값이 설정된 범위를 벗어난 불량품 박스는 제어부(미도시)의 제어하에 액츄에이터(720)의 작동으로 이송레일부(910)과 동축을 이루도록 배치된 분리형이송레일(710)를 벌어지게 하므로 불량품 박스는 낙하한 후 배출슈트(730)을 통해 배출, 제거된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템은 전술한 바와 같이 진입컨베이어(930), 박스피더(500), 중량측정장치(600), 박스제거장치(700), 배출컨베이어(920)의 작동과정에서 라벨공급부(2)에 의한 라벨 공급과정과, 승강구동수단(32)에 의한 승강부재(31)의 승강동작 및 연동되는 측방가압수단(33)에 의한 라벨 부착과정을 반복적으로 수행하면서 라벨을 자동적으로 신속하고 정확하게 부착할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착장치 및 이를 이용한 자동 라벨 부착 시스템의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

m:라벨 부착장치 1:박스진입베이스부
11:베이스프레임 12:박스이송판
13:박스가이드부재 14:종부재
15:측벽부재 2:라벨공급부
21:공급릴 22:라벨공급막대
23:라벨공급지지대 24:권취릴
25:안내릴 3:측방가압부착부
31:승강부재 32:승강구동수단
33:측방가압수단 400:메인프레임
500:박스피더 600:중량측정장치
700:박스제거장치 910:이송레일부
920:배출컨베이어 930:진입컨베이어
940:콘트롤패널

Claims (8)

1. 이형지에 이격 배치된 라벨을 공급하여 박스에 부착하는 라벨 부착장치에 있어서,
   박스가 진입되는 박스진입베이스부; 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨의 일부를 박스의 일측 모서리 상면에 부착하는 라벨공급부; 및 상기 박스진입베이스부에 접하여 배치되고 상기 라벨 중 나머지 부분을 박스의 모서리 측면에 가압, 부착하는 측방가압부착부;를 포함하고,
   상기 측방가압부착부는, 상기 박스진입베이스부에 설치되어 상기 박스를 승강시키는 승강부재; 상기 승강부재가 승강되도록 승강력을 인가하는 승강구동수단; 및 상기 승강구동수단에 연동되어 작동되고 상기 라벨 중 나머지 부분이 상기 박스의 일측 모서리 측면에 압착되도록 상기 박스의 타측에 가압력을 인가하는 측방가압수단; 상기 승강부재에 의해 상승되는 상기 박스가 올려지도록 상기 박스진입베이스부에 형성되는 박스거치부; 및 상기 승강부재에 의해 상승되는 상기 박스의 상방 이탈을 방지하도록 지지하는 박스이탈방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 박스진입베이스부는 베이스프레임, 상기 베이스프레임에 설치되고 상기 박스가 올려져 이동되고 상기 승강부재가 승강되도록 승강홀이 형성된 박스이송판을 포함하고,
   상기 승강구동수단은, 상기 승강부재에 접속되는 승강로드, 상기 승강로드의 승강동작을 안내하는 승강안내부재, 상기 승강로드에 승강력을 인가하는 승강구동모터, 및 상기 승강구동모터의 회전운동을 병진운동으로 변환하는 동력변환기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 측방가압수단은,
   상기 승강로드에 연동되어 승강되는 측방작동부재;
   상기 측방작동부재에 연동되게 결합되고 상기 박스의 일측 모서리 측면에 가압을 인가하는 측방가압부재; 및
   상기 측방가압부재가 상기 박스의 일측 모서리 측면을 향해 이동되도록 이동방향을 변환시키는 가압유도부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 가압유도부재는 상기 베이스프레임에 설치되고 상측이 내측으로 기울어지게 천공된 경사안내공이 형성된 한 쌍의 안내판을 포함하고,
   상기 측방가압부재는 상기 측방작동부재의 상부에 설치되는 제1 이동안내로드, 상기 제1 이동안내로드에 이동 가능하게 설치되고 상기 경사안내공에 삽입되는 안내돌출부를 갖는 측방이동판, 상기 측방이동판 상측에 설치되는 제2 이동안내로드, 상기 제2 이동안내로드에 설치되어 상기 박스에 가압력을 인가하는 푸싱블록, 상기 푸싱블록에 탄성력을 인가하도록 제2 이동안내로드에 삽입되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치.
   
6. 삭제
7. 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템에 있어서,
   제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 라벨 부착장치;
   상기 라벨 부착장치를 경유하여 배출되는 상기 박스의 중량을 측정하는 중량측정장치;
   상기 중량측정장치에 의해 측정된 중량값이 설정된 범위를 벗어날 경우 상기 박스를 제거하는 박스제거장치; 및
   상기 박스를 이송시키는 박스피더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 중량측정장치를 경유한 상기 박스의 양측이 올려져 이송되는 한 쌍의 이송레일부, 상기 이송레일부를 통과한 상기 박스를 배출시키는 배출컨베이어, 및 상기 라벨 부착장치로 상기 박스를 진입시키는 진입컨베이어를 포함하고,
   상기 박스제거장치는 상기 이송레일부에 분리 가능하게 형성되는 분리형이송레일, 상기 분리형이송레일에 로드가 접속되는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착장치를 이용한 자동 라벨 부착 시스템.
   

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