KR102541946B1 - 바아-타입 측면이송장치를 이용한 번들포장 시스템 - Google Patents

바아-타입 측면이송장치를 이용한 번들포장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 바아-타입 측면이송장치를 이용한 번들포장 시스템을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 번들포장 시스템은 공급라인, 상기 공급라인으로부터 이송된 복수 세트의 대상물을 동시에 번들포장하는 부착라인 및 상기 번들포장된 대상물을 배출시키는 배출라인을 포함하며, 상기 공급라인은 적어도 한 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 상기 부착라인으로 이송시키는 제1 바아-타입 측면이송장치(201)를 포함하며, 상기 부착라인은 적어도 하나의 부착부(110)를 구비한 부착장치(60)를 포함하며, 상기 배출라인은 상기 부착라인에서 번들 완료된 상기 적어도 한 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 상기 배출라인으로 이송시키는 제2 바아-타입 측면이송장치(202)를 포함한다.

Description

바아-타입 측면이송장치를 이용한 번들포장 시스템{A system for multiple bundle packaging of back-packed products using transporting devices of bar type}
본 발명은 번들포장 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 바아(bar)-타입 측면이송장치를 이용한 번들포장 시스템에 관한 것이다.
만두, 라면, 과자, 소시지 등의 다양한 제품들에 대해 2개, 3개, 4개 등의 번들로 묶어 판매하는 것을 흔히 볼 수 있다. 이러한 번들 판매는 일반적으로 포장재로 비닐봉지가 사용된 봉지포장제품들에 대해 적용된다.
번들 포장 방식으로는 띠지테이프로 봉지포장제품을 2개씩, 3개씩, 4개씩 등의 번들 단위로 감싸서 묶는 띠지테이프 번들 방식, 또는 번들용 비닐봉지로 번들 단위의 봉지포장제품을 포장하는 2중 포장 번들 방식이 이용되고 있다.
다만 2중 포장 판매에 대한 규제가 강화되는 추세이므로 2중 포장 번들 방식보다는 띠지테이프 번들 방식이 보다 보편적으로 이용될 것으로 보인다. 이에 대형마트를 중심으로 띠지테이프 번들 작업을 기존의 수작업 방식에서 자동화 방식으로 전환하고자 하는 노력이 이루어지고 있다.
대한민국 특허등록공보 제10-1901647호(2018.09.28)에는 띠지테이프 번들 방식이 적용된 봉지포장제품을 위한 자동적층시스템이 소개된 바 있고, 대한민국 특허등록공보 제10-1916011호(2019.01.30)에는 띠지테이프 번들 방식이 적용된 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템이 소개된 바 있다.
이러한 종래 기술에 소개된 시스템들은 번들 대상물에 대해 한 세트씩 작업하기에 적합하게 설계된 것으로서 복수 세트의 대상물을 동시에 작업하기에는 부적합하므로 번들 작업의 효율성에 한계가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 도출된 발명으로서, 한 세트의 대상물에 대해서는 물론 복수 세트의 대상물에 대해 동시에 번들포장을 수행하기에 적합한 번들포장 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 공급라인, 상기 공급라인으로부터 이송된 복수 세트의 대상물을 동시에 번들포장하는 부착라인 및 상기 번들포장된 대상물을 배출시키는 배출라인을 포함하며, 상기 공급라인은 적어도 한 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 상기 부착라인으로 이송시키는 제1 바아-타입 측면이송장치(201)를 포함하며, 상기 부착라인은 적어도 하나의 부착부(110)를 구비한 부착장치(60)를 포함하며, 상기 배출라인은 상기 부착라인에서 번들 완료된 상기 적어도 한 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 상기 배출라인으로 이송시키는 제2 바아-타입 측면이송장치(202)를 포함하는 번들포장 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 바아-타입 측면이송장치(201, 202)는 각각 한 쌍의 홀딩판(240, 250)을 포함하는 것일 수 있고, 상기 한 쌍의 홀딩판(240, 250)은 상호 간의 간격이 조절되는 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 이동 가능한 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급라인은 경사부(4a) 및 평행부(4b)로 구성된 가이드부재(4)를 더 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급라인은 상기 대상물을 공급하는 공급장치(10) 및 상기 공급장치(10) 상의 대상물을 상기 경사부(4a) 안으로 밀어내는 제1 푸싱장치(1)를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 공급라인은 상기 경사부(4a) 안에 배치된 상기 대상물을 상기 평행부(4b) 안으로 밀어내는 제2 푸싱장치(2)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 번들포장 시스템에 의하면 한 세트의 대상물에 대한 번들포장은 물론 복수 세트의 대상물에 대한 번들포장을 동시에 수행할 수 있으므로 번들포장 작업의 효율을 크게 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 번들포장 시스템의 구성을 보이는 도면이다.
도 2는 제1 푸싱장치(1)의 푸싱부(1b)를 보이는 도면이다.
도 3은 제1 푸싱장치(1) 및 공급장치(10)를 보이는 도면이다.
도 4는 바아-타입 측면이송장치(201, 202)를 보이는 도면이다.
도 5는 부착장치(60)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
도 6a 내지 6m은 번들포장 시스템의 동작을 순차적으로 보이는 도면이다.
도 7은 본 발명의 시스템에 의해 번들포장된 대상물(P)의 예를 보이는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
1. 번들포장 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 번들포장 시스템의 구성을 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 번들포장 시스템은 공급라인, 부착라인 및 배출라인을 포함한다. 공급라인은 번들 대상물을 부착라인에 공급하는 라인이고, 부착라인은 번들 대상물에 띠지테이프를 부착하여 번들포장을 수행하는 라인이며, 배출라인은 번들포장된 대상물을 배출하는 라인이다.
상기 공급라인은 공급장치(10), 제1 푸싱장치(1), 제2 푸싱장치(2), 가이드부재(4), 받침대(6) 및 제1 바아-타입 측면이송장치(201)를 포함한다.
도 2는 제1 푸싱장치(1)의 푸싱부(1b)를 보이는 도면이고, 도 3은 제1 푸싱장치(1) 및 공급장치(10)를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 공급장치(10)는 X 방향을 따라 번들 대상물(P0)을 이송하여 공급하는 장치로서 회전벨트(11) 및 그 위에 배열된 복수의 파티션(12)을 포함한다. 복수의 파티션(12) 사이에 복수의 낱개 대상물(P0)이 배치되어 이송된다. 제1 푸싱장치(1)는 공급장치(10)를 통해 공급된 복수의 대상물(P0)을 Y 방향으로 밀어낸다. 이를 위해 제1 푸싱장치(1)의 푸싱부(1b)는 도 2에 도시된 바와 같이 등간격으로 배열된 복수의 접촉부(1c)를 구비한다. 제1 푸싱장치(1)는 피스톤-실린더 기구(1a)를 포함하며, 이를 통해 푸싱부(1b)가 전후 구동된다.
도 1을 참조하면, 가이드부재(4)는 경사부(4a) 및 평행부(4b)를 포함한다. 평행부(4b)의 폭은 번들 대상물의 폭에 대응된다. 그리고 평행부(4b)의 양측면에는 후술하는 제1 바아-타입 측면이송장치(201)의 홀딩판(240, 250)이 평행부(4b) 안에 배치된 대상물에 접근할 수 있도록 홀딩판(240, 250)의 형상에 대응되며 그보다 약간 더 큰 형태의 슬릿이 형성되어 있다. 제2 푸싱장치(2)는 수평구동부(2a), 상하구동부(2b) 및 푸싱판(2c)을 포함한다. 전술한 제1 푸싱장치(1)가 공급장치(10) 상의 대상물을 가이드부재(4)의 경사부(4a) 안으로 밀어주면, 제2 푸싱장치(2)의 푸싱판(2c)이 하강한 후 그 대상물을 가이드부재(4)의 평행부(4b) 안으로 추가로 밀어주게 된다. 이때, 대상물을 구성하는 낱개 대상물들은 경사부(4a)를 통과하면서 측면이 서로 접한 상태가 된다. 받침대(6)는 가이드부재(4)의 경사부(4a) 하측에 배치되어 경사부(4a) 안으로 투입된 대상물의 저면을 지지하는 역할을 한다.
도 4는 제1 및 제2 바아-타입 측면이송장치(201, 202)를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)는 종방향 구동부(210), 한 쌍의 측방향 구동부(220, 230) 및 한 쌍의 홀딩판(240, 250)을 포함한다. 종방향 구동부(210)는 한 쌍의 측방향 구동부(220, 230)를 종방향(Y 방향)을 따라 구동시키는 구성이고, 한 쌍의 측방향 구동부(220, 230)는 그에 결합된 한 쌍의 홀딩판(240, 250)을 측방향(X 방향)을 따라 구동시키는 구성이다. 제1 바아-타입 측면이송장치(201)는 한 쌍의 홀딩판(240, 250)으로 가이드부재(4) 내에 배치된 복수 세트의 대상물을 파지한 후 부착라인으로 이송하는 역할을 한다.
상기 부착라인은 복수의 띠지테이프 받침대(40A, 40B, 40C), 복수의 대상물 받침대(7A, 7B, 7C, 7d), 복수의 압착장치(50A, 50B, 50C) 및 부착장치(60)를 포함한다.
공급라인으로부터 부착라인으로 공급된 번들 대상물은 제1 바아-타입 측면이송장치(201)에 의해 이송되어 복수의 대상물 받침대(7A, 7B, 7C) 위에 안착되며, 이때 이웃한 2개의 받침대가 협력하여 1세트의 대상물을 받치는 방식이 적용된다. 복수의 띠지테이프 받침대(40A, 40B, 40C) 위에는 띠지테이프 공급기(미도시)로부터 공급된 띠지테이프(T)가 배치된다. 복수의 압착장치(50A, 50B, 50C)는 복수의 받침대(7A, 7B, 7C, 7D) 위에 안착된 복수 세트의 대상물을 부착작업 동안 고정시키는 구성이다. 부착장치(60)는 받침대(40A, 40B, 40C) 위의 띠지테이프(T)를 파지하여 이를 대상물에 부착시키는 구성이다. 이를 위해 부착장치(60)에는 각 띠지테이프(T)를 파지하여 핸들링하는 복수의 부착부(110)를 포함하며, 각 부착부(110)는 좌우 한 쌍의 홀딩모듈(110A, 110B)(도 5 참조)로 구성된다.
도 5는 부착장치(60)의 상세 구조를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부착장치(60)는 동일한 구조로 이루어진 좌측파트(100A) 및 우측파트(100B)로 구성된다.
좌측파트(100A)는 고정프레임(101A), 고정프레임(101)에 좌우로 이동 가능하게 장착된 수평구동프레임(102A), 수평구동프레임(102A)에 위아래로 이동 가능하게 장착된 승강프레임(103A), 승강프레임(103A)의 하단에 장착된 지지프레임(104A) 및 지지프레임(104A)의 저면 측에 장착된 홀딩모듈(110A)을 포함한다.
이와 마찬가지로, 우측파트(100B)도 고정프레임(101B), 수평구동프레임(102B), 수평구동프레임(102B)에 위아래로 이동 가능하게 장착된 승강프레임(103B), 승강프레임(103B)의 하단에 장착된 지지프레임(104B) 및 지지프레임(104B)의 저면 측에 장착된 홀딩모듈(110B)을 포함한다.
좌우 한 쌍의 홀딩모듈(110A, 110B)이 하나의 부착부(110)를 구성한다. 도 6에서는 하나의 부착부(110)가 보여지지만, 복수 세트의 대상물을 동시 처리하기 위해 부착장치(60)에는 복수의 부착부(110)가 구비된다. 이에 따르면 좌우 지지프레임(104A, 104B) 각각에 복수의 홀딩모듈(110A, 110B)이 Y 방향을 따라 등간격으로 장착된다. 도 1의 예와 같이 측면이송장치(30)가 3세트 구비된 경우 부착장치(60)에는 2개의 부착부(110)가 구비된다.
홀딩모듈(110)은 바디부(111), 바디부(111)에 제1 지지부재(112)로 연결된 상측롤러(113) 및 바디부(111)에 제2 지지부재(114)로 연결된 하측롤러(115)를 포함한다.
상측롤러(113)는 공압에 의해 제1 지지부재(112)를 따라 상하로 구동되며, 하측롤러(115)는 공압에 의해 제2 지지부재(114)를 따라 회동 구동된다. 구체적으로 하측롤러(115)는 일방향의 회동을 통해 상측롤러(113)에 접근하며, 반대향의 회동을 통해 상측롤러(113)로부터 이격된다. 이와 같이 하측롤러(115)는 상측롤러(113)로부터 이격된 제1 위치와 상측롤러(113)에 접근된 제2 위치 사이에서 회동 구동된다. 상측롤러(113)와 하측롤러(115)에 의해 띠지테이프가 파지되며 이때 하측롤러(115)는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회동된다.
바디부(111)에는 캠부재(117)가 결합된 회전샤프트(미도시)가 마련된다. 공압에 의해 피스톤부재(116)가 전진하여 캠부재(117)를 밀어줄 때 회전샤프트(미도시)에 연결된 제2 지지부재(114) 및 하측롤러(115)가 일방향으로 회동하며, 피스톤부재(116)가 후퇴할 경우 회전샤프트(120)에 장착된 스프링(미도시)의 복원력에 의해 제2 지지부재(114) 및 하측롤러(115)가 반대방향으로 회동한다.
상측롤러(113)와 하측롤러(115) 사이에 띠지테이프의 단부가 물려져 파지되며, 띠지테이프가 파지된 상태에서 홀딩모듈(110A, 110B)이 구동됨으로써 대상물에 대한 띠지테이프의 부착이 수행된다.
상기 배출라인은 하나 이상의 컨베이어벨트(8) 및 제2 바아-타입 측면이송장치(202)를 포함한다. 제2 바아-타입 측면이송장치(202)는 번들포장 완료된 대상물을 공급라인으로부터 배출라인으로 이송시키는 역할을 하며, 그 상세 구조는 전술한 제1 바아-타입 측면이송장치(201)와 동일하다. 도 1의 예에서는 배출라인에 1개의 컨베이어벨트(8)로 구비되는 것으로 도시되었으나, 컨베이어벨트(8)의 개수는 2개, 3개 등으로 변경될 수 있다.
2. 번들포장 시스템의 동작
도 6a 내지 6m은 번들포장 시스템의 동작을 순차적으로 보이는 도면이다. 이를 참조하여 상술한 번들포장 시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 6a를 참조하면, 공급장치(10)를 통해 X 방향을 따라 공급되는 제1 세트의 대상물(P1)이 제1 푸싱장치(1)에 의해 가이드부재(4)의 경사부(4a) 안으로 밀어내며, 그 직후 제2 푸싱장치(2)의 푸싱판(2c)이 하강하여 대상물(P1)의 후면측에 배치된다.
도 6b를 참조하면, 제2 푸싱장치(2)의 푸싱판(2c)이 Y 방향으로 소정거리 전진하여 대상물(P1)을 가이드부재(4)의 평행부(4b) 안으로 투입시킨다. 그 직후 푸싱판(2c)은 상승 및 후퇴 동작을 통해 초기의 대기 위치로 복귀한다.
도 6c를 참조하면, 제1 푸싱장치(1)에 의해 제2 세트의 대상물(P2)이 경사부(4a) 안으로 투입되고, 푸싱판(2c)이 하강하여 제2 세트의 대상물(P2)의 후면측에 배치된다.
도 6d를 참조하면, 푸싱판(2c)이 Y 방향으로 소정거리 전진하여 제2 세트의 대상물(P2)을 가이드부재(4)의 평행부(4b) 안으로 투입시키며 그 직후 푸싱판(2c)은 상승 및 후퇴 동작을 통해 초기의 대기 위치로 복귀한다. 이때, 제1 세트의 대상물(P1)은 제2 세트의 대상물(P2)에 의해 밀려서 안쪽으로 추가 이동된다.
도 6e를 참조하면, 제1 푸싱장치(1)에 의해 제3 세트의 대상물(P3)이 경사부(4a) 안으로 투입되고, 푸싱판(2c)이 하강하여 제3 세트의 대상물(P3)의 후면측에 배치된다.
도 6f를 참조하면, 푸싱판(2c)이 Y 방향으로 소정거리 전진하여 제3 세트의 대상물(P2)을 가이드부재(4)의 평행부(4b) 안으로 투입시키며 그 직후 푸싱판(2c)은 상승 및 후퇴 동작을 통해 초기의 대기 위치로 복귀한다. 이때, 제1 및 제2 세트의 대상물(P1, P2)은 제3 세트의 대상물(P3)에 의해 밀려서 안쪽으로 추가 이동된다.
도 6g를 참조하면, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)의 한 쌍의 홀딩판(240, 250)의 상호 간격이 좁혀지게 구동되어 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 동시에 파지한다.
도 6h를 참조하면, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)의 한 쌍의 홀딩판(240, 250)이 Y 방향을 따라 이동하여 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 부착라인으로 이송시킨다.
도 6i를 참조하면, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)의 한 쌍의 홀딩판(240, 250)이 상대 간격이 넓어지도록 구동되어 대상물(P1, P2, P3)에 대한 파지 상태가 해제된다.
도 6j를 참조하면, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)의 한 쌍의 홀딩판(240, 250)이 공급라인으로 복귀한다. 그리고 부착장치(60)에 의해 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)에 대한 띠지테이프 부착작업이 동시에 진행되어 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)은 각각 띠지테이프(T)에 의해 둘러싸매어져 번들링된 상태가 된다.
도 6k를 참조하면, 제2 바아-타입 측면이송장치(202)의 한 쌍의 홀딩판(240, 250)이 부착라인으로 이동된다.
도 6l을 참조하면, 제2 바아-타입 측면이송장치(202)가 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)을 파지하여 배출라인으로 이송시킨다. 한편, 제1 바아-타입 측면이송장치(201)는 다음 번들 작업을 위한 다른 3개 세트의 대상물을 부착라인으로 이송시킨다.
도 6m을 참조하면, 제2 바아-타입 측면이송장치(202)가 대상물들에 대한 파지를 해제하면 배출라인의 컨베이어벨트(8)에 의해 대상물들이 외부로 배출된다.
도 7은 본 발명의 시스템에 의해 번들포장된 대상물(P)의 예를 보이는 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템에 의하면 대상물(P)을 띠지테이프로 둘러싸는 방식으로 번들포장할 수 있다. 본 발명이 적용 가능한 대표적인 대상물(P)로는 라면을 꼽을 수 있으나, 이에 제한되지 않고 본 발명은 다양한 제품들에 적용될 수 있다.
이상의 설명에서는 3개 세트의 대상물(P1, P2, P3)에 대해 번들포장을 동시에 수행하는 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 시스템은 그보다 많은 4개 세트, 5개 세트 등의 대상물을 동시에 번들포장하는 용도로 적용될 수 있다.
1 : 제1 푸싱장치
2 ; 제2 푸싱장치
4 : 가이드부재
4a : 경사부
4b : 평행부
7A, 7B, 7C, 7D : 대상물 받침대
10 : 공급장치
40 : 띠지테이프 받침대
50 : 압착장치
60 : 부착장치
110 : 부착부
110A, 110B : 홀딩모듈
113 : 상측롤러
115 : 하측롤러
201, 202 : 바아-타입 측면이송장치

Claims (5)

  1. 제1 수평방향을 따라 복수의 봉지포장제품으로 이루어진 번들 대상물을 공급하는 공급장치로서 회전벨트(11) 및 상기 회전벨트(11) 위에 배열된 복수의 파티션(12)을 포함하며 상기 복수의 파티션(12) 사이사이에 상기 봉지포장제품이 하나씩 배치된 공급장치, 상기 공급장치에 의해 공급된 상기 복수의 봉지포장제품을 상기 제1 수평방향에 수직한 제2 수평방향으로 밀어내는 제1 푸싱장치로서 등간격으로 배열된 복수의 접촉부(1c)를 구비한 푸싱부(1b)를 포함하는 제1 푸싱장치, 상기 번들 대상물의 폭에 대응되는 폭을 가진 평행부(4b) 및 상기 평행부(4b)의 폭보다 넓은 폭을 가지며 상기 제1 푸싱장치가 밀어낸 상기 번들 대상물을 받는 경사부(4a)를 포함하는 가이드부재, 상기 경사부(4a)에 놓인 상기 번들 대상물을 상기 평행부(4b) 안으로 밀어내는 제2 푸싱장치로서 상기 제2 푸싱장치에 의해 상기 경사부(4a)로부터 상기 평행부(4b)로 이동되면서 상기 번들 대상물을 구성하는 상기 복수의 봉지포장제품의 측면들이 서로 접한 상태가 되는 제2 푸싱장치, 상기 평행부(4b) 안에 배치된 복수 세트의 번들 대상물을 파지하여 동시 이송하는 제1 바아-타입 측면이송장치(201), 상기 제1 바이-타입 측면이송장치에 의해 이송된 상기 복수 세트의 번들 대상물이 안착되는 복수의 받침대(7a, 7b, 7c, 7d), 상기 복수의 받침대(7a, 7b, 7c, 7d) 위에 안착된 상기 복수 세트의 번들 대상물을 고정시키는 복수의 압착장치(50A, 50B, 50C), 상기 복수 세트의 번들 대상물 각각에 띠지테이프를 동시에 부착시키는 복수의 부착부 및 상기 띠지테이프 부착에 의해 번들포장 완료된 상기 복수 세트의 번들 대상물을 상기 복수의 받침대(7a, 7b, 7c, 7d)로부터 배출시키는 제2 바아-타입 측면이송장치(202)를 포함하는 번들포장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바아-타입 측면이송장치(201, 202)는 각각 한 쌍의 홀딩판(240, 250)을 포함하며, 상기 한 쌍의 홀딩판(240, 250)은 상호 간의 간격이 조절되는 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 이동 가능하며, 상기 평행부(4b)의 양측면에는 상기 홀딩판(240, 250)이 상기 평행부(4b) 안에 배치된 번들 대상물에 접근할 수 있도록 슬릿이 형성된 번들포장 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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