KR102551135B1

KR102551135B1 - 박스 제함기

Info

Publication number: KR102551135B1
Application number: KR1020230009399A
Authority: KR
Inventors: 박양순
Original assignee: 박양순
Priority date: 2023-01-25
Filing date: 2023-01-25
Publication date: 2023-07-03

Abstract

본 발명은 박스 제함기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박스 제함 시 박스의 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지할 수 있도록 구성된 박스 제함기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 박스 제함기는 납작하게 접힌 상태로 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩부(100); 상기 피딩부(100)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정부(200); 및 상기 박스 고정부(200)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 하는 폴딩부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박스 제함기{Box caser}

본 발명은 박스 제함기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박스 제함 시 박스의 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지할 수 있도록 구성된 박스 제함기에 관한 것이다.

일반적으로 제함기는 제품을 포장하는 박스를 만들기 위해 판상의 골판지를 사각 형태로 만들어주는 장치이다.

특히, 길이가 긴 롤 형태로 제조된 벽지 등의 제품은 다수개를 하나의 박스 내에 포장하여 박스 단위로 판매 또는 운반하게 되는데, 종래에는 작업자가 수작업으로 일일이 제품을 박스에 담은 후 박스를 테이핑하여 밀봉하였다.

하지만, 박스 제함 작업을 수작업으로 하는 경우 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지하기가 어렵고, 테이프 부착상태도 일정하지 않다. 또한, 제품의 생산 전 또는 생산 중에 박스 제함을 미리 해놓아야 하기 때문에 작업 현장의 불필요한 공간이 소요되며, 남은 박스는 제함이 된 상태로 다시 보관해야 하는 문제가 있다.

또한, 벽지 등의 제품을 박스에 넣고 밀봉한 후에는 박스 중량이 상당한데 다음 공정으로의 이송 또한 수작업으로 이루어지기 때문에 작업자의 피로도가 상당하다.

이처럼, 수작업으로 인한 작업 효율이 현저히 떨어짐에 따라 다양한 박스 제함기들이 개발되어 사용되고 있다.

이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1에는 기체의 상측으로 가변수단에 의해 가변되는 제1,2 이동체를 서로 대칭으로 설치하고, 상기 제1,2 이동체의 상측에 서로 반대방향으로 구동하는 제1,2 박스 이송벨트를 설치하며, 상기 제1,2 박스 이송벨트 사이의 박스 공급측으로 제1,2 박스 이송벨트를 따라 이송되는 박스의 하부 바닥판들을 접을 수 있도록 기체와 제1,2 이동체에 바닥판 절곡부를 설치하고, 박스 배출측으로는 바닥판 절곡부에 의해 접어진 박스의 하부 바닥판을 테이프로 고정하도록 기체에 테이핑유닛을 설치한 박스 제함기에 있어서, 회동축에 결합되는 회동암 및 회동암에 설치되어 하향 회동 시 박스의 측면을 흡착하는 수개의 진공패드가 구비된 진공흡착판을 포함하도록 구성된 박스 연속 제함기에 대해 개시되어 있다.

특허문헌 2에는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 상부에 설치되어 박스 판재가 적재되고, 상기 메인 프레임의 길이 방향을 따라 서로 인접하여 배치된 복수의 적재부; 상기 복수의 적재부로 상기 박스 판재를 이송시키는 복수의 공급부; 상기 복수의 적재부의 상측에 수평 이동 및 수직 이동이 가능하게 설치된 흡착 프레임과, 상기 흡착 프레임에 일정 간격을 두고 설치되어 상기 복수의 적재부에 적재된 상기 박스 판재를 하나씩 진공 흡착하는 복수의 흡착헤드를 포함하는 흡착부; 상기 흡착부에 의해 이송된 상기 박스 판재의 일측면과 타측면을 흡착하여 상하부가 개방되고, 내부 공간을 가진 박스로 펼치는 펼침부; 및 상기 펼침부에 의해 이송된 상기 박스를 배출구로 이송시키는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함 장치에 대해 개시되어 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 박스 제함 시 진공 흡착에 의해 박스를 이송하는 방식이기 때문에 이송 과정에서 박스가 이탈하거나 또는 분진 등이 진공 배관을 막는 문제 등이 자주 발생하여 유지관리가 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 벽지 포장용 박스처럼 길이가 길고 두꺼운 박스를 자동으로 제함하는 장치는 아직 개발되지 못한 상황이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1605876호(2016.03.24. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-2229370호(2021.03.22. 공고)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박스 제함 작업의 전과정에서 진공을 이용하지 않으므로 진공패드, 진공발생기와 같은 부품들의 설치를 생략할 수 있고, 박스의 길이가 매우 길거나 두께가 두꺼운 박스도 제약없이 제함이 가능하며, 박스 제함 시 박스의 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지할 수 있는 박스 제함기를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 박스 제함기는 납작하게 접힌 상태로 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩부(100); 상기 피딩부(100)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정부(200); 및 상기 박스 고정부(200)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 하는 폴딩부(300);를 포함하며, 상기 피딩부(100)는, 프레임(110)의 내측 상부 양쪽에 각각 설치되는 가이드레일(120); 상기 가이드레일(120)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이송유닛(130); 상기 이송유닛(130)에 연결되어 이송유닛(130)을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동유닛(140); 상기 이송유닛(130)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(151)이 형성되는 지지유닛(150); 및 상기 지지유닛(150)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정부(200)가 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려주는 개방유닛(160);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 개방유닛(160)은, 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 제1 벌림수단(161); 상기 제1 벌림수단(161)의 후방측에 이격 배치되며, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 제2 벌림수단(162);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 벌림수단(161)은, 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 상부에 고정되고, 로드부가 제1 이동 구동수단(161b)과 힌지 결합되는 제1 틸팅 구동수단(161a); 상기 제1 틸팅 구동수단(161a)의 로드부에 연결되며, 제1 틸팅프레임(161c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제1 이동 구동수단(161b); 상기 제1 이동 구동수단(161b)에 연결되며, '

' 형태의 절곡 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제1 틸팅프레임(161c); 및 상기 제1 틸팅프레임(161c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제1 고정핀(161d)이 배열되는 제1 수직프레임(161e);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 벌림수단(162)은, 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 하부에 고정되고, 로드부가 제2 이동 구동수단(162b)과 힌지 결합되는 제2 틸팅 구동수단(162a); 상기 제2 틸팅 구동수단(162a)의 로드부에 연결되며, 제2 틸팅프레임(162c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제2 이동 구동수단(162b); 상기 제2 이동 구동수단(162b)에 연결되며, '―' 형태의 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제2 틸팅프레임(162c); 상기 제2 틸팅프레임(162c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제2 고정핀(162d)이 배열되는 제2 수직프레임(162e); 및 상기 제2 수직프레임(162e)의 일측에 설치되는 판상의 지지판(162f);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지유닛(150)의 하부에는 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐지게 하는 경우 박스(B)의 하부를 지지하는 받침판(171)과, 상기 받침판(171)에 연결되어 받침판(171)을 전후 방향으로 이동시키는 액추에이터(172)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 박스 고정부(200)는, 일측에 제1 연결부재(211)가 연결되고, 타측에 제2 연결부재(212)가 연결되는 지지프레임(210); 상기 제1 연결부재(211)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(221)가 상하로 이격 구비되는 결합 프레임(220); 상기 제2 연결부재(212)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(231)가 구비되는 가이드 프레임(230); 상기 가이드 프레임(230)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이방향으로 래크(241)가 구비되는 고정 바(240); 및 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치된 기어드 모터(250)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(241)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(250)의 구동에 의해 상기 고정 바(240)가 이동하도록 하는 롤러 피니언(260);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합 프레임(220)과 가이드 프레임(230)에 각각 설치되어 상기 고정 바(240)가 결합 프레임(220)에 이르거나 접함에 따라 이를 감지하는 감지부(270); 상기 감지부(270)의 감지신호에 따라 기어드 모터(250)의 구동을 제어하는 제어부(280);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감지부(270)는, 상기 결합 프레임(220)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 전방 이동을 감지하는 전방감지센서(271); 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 후방 이동을 감지하는 후방감지센서(272); 및 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 소정 거리로 근접하는 고정 바(240)를 감지하는 비접촉센서(273);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴딩부(300)는, 중앙에 개구부가 형성되는 고정플레이트(310); 상기 고정플레이트(310)의 전방에 볼 부시(321)를 매개로 결합되는 한 쌍의 서포트(320); 상기 서포트(320)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(331)이 이격 구비되는 지지브라켓(330); 상기 고정플레이트(310)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(341)가 연결되는 에어실린더(340); 상기 너클조인트(341)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치되는 힌지부재(350); 상기 힌지부재(350)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(331)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(360); 및 상기 회전축(360)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(360)의 회전 동작 시 연동 회전되는 가압프레임(370);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 제함기는 박스 제함 작업의 전과정에서 진공을 이용하지 않으므로 진공패드, 진공발생기와 같은 부품들의 설치를 생략할 수 있고, 박스의 길이가 매우 길거나 두께가 두꺼운 박스도 제약없이 제함이 가능하며, 박스 제함 시 박스의 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 박스 제함기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 박스 제함기를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 박스 제함기를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 박스 제함기의 피딩부를 발췌하여 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 박스 제함기의 지지유닛 및 개방유닛을 발췌하여 도시한 전방 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 박스 제함기의 지지유닛 및 개방유닛을 발췌하여 도시한 후방 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 박스 제함기의 개방유닛을 발췌하여 도시한 전방 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 박스 제함기의 개방유닛을 발췌하여 도시한 후방 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 박스 제함기의 개방유닛의 틸팅상태를 도시한 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 박스 제함기의 개방유닛에 의한 박스의 벌림상태를 도시한 이미지.
도 11은 본 발명에 따른 박스 제함기의 박스 고정부 및 폴딩부를 발췌하여 도시한 전방 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 박스 제함기의 박스 고정부 및 폴딩부를 발췌하여 도시한 후방 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 박스 제함기의 박스 고정부 및 폴딩부를 발췌하여 도시한 평면도.
도 14는 본 발명에 따른 박스 제함기의 폴딩부에 의한 박스의 폴딩상태를 도시한 이미지.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 제함기는 박스 제함 시 박스의 사각 형태를 정확하고 일정하게 유지할 수 있도록 구성된 것으로, 피딩부(100), 박스 고정부(200) 및 폴딩부(300)를 포함한다.

상기 피딩부(100)는 납작하게 접힌 상태로 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송한다.

상기 피딩부(100)는 다수의 박스(B)가 납작하게 접힌 상태로 적재되어 있는 적재기(미도시)에 근접 배치되며, 적재기에 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 이송한다. 이러한 피딩부(100)는 프레임(110), 가이드레일(120), 이송유닛(130), 구동유닛(140), 지지유닛(150) 및 개방유닛(160)을 포함한다.

상기 프레임(110)은 다수의 프로파일(profile)을 조립하여 구성되는 것인 바, 사방이 개방된 형태로 구성되어 후술하는 구성들이 결합 배치될 수 있는 구조를 이룬다.

상기 프레임(110)의 상부 일측에는 케이블 등을 보호하면서 상기 이송유닛(130)의 이송에 따라 원활하게 이송되게 하는 케이블 베어(111)가 설치된다.

상기 가이드레일(120)은 프레임(110)의 내측 상부 양쪽에 각각 길이 방향으로 설치된다. 상기 가이드레일(120)에는 상기 이송유닛(130)의 상부 양측에 설치된 슬라이딩 블록(131)이 슬라이딩 가능하게 결합된다. 따라서, 상기 가이드레일(120)을 따라 슬라이딩 블록(131)을 비롯한 이송유닛(130)은 직선 왕복 이동을 하게 된다.

상기 이송유닛(130)은 상기 가이드레일(120)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이송유닛(130)은 다수의 프로파일을 수평과 수직으로 연결하여 구성되는 것으로, 상부 양측 하부에 슬라이딩 블록(131)이 각각 설치된다. 이러한 이송유닛(130)에는 지지유닛(150), 개방유닛(160) 및 받침판(171) 등이 설치된다.

상기 구동유닛(140)은 상기 이송유닛(130)에 연결되어 이송유닛(130)을 전후 방향으로 왕복 이동시킨다. 상기 구동유닛(140)은 에어에 의해 로드를 신장 또는 축소시켜 이송유닛(130)을 왕복 이동시키는 에어실린더로 구성될 수 있다.

상기 지지유닛(150)은 상기 이송유닛(130)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(151)이 형성된다.

상기 지지유닛(150)은 박스(B)의 길이에 대응하는 길이를 갖는 플레이트 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 이송유닛(130)의 하측에 수평으로 설치된 다수개의 프로파일에 의해 지지된다.

상기 개구홈(151)이 형성된 이유는 폴딩부(300)의 가압프레임(370)의 회전 시 간섭받지 않도록 하기 위함이다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지유닛(150)의 하부에는 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐지게 하는 경우 박스(B)의 하부를 지지하는 받침판(171)과, 상기 받침판(171)에 연결되어 받침판(171)을 전후 방향으로 이동시키는 액추에이터(172)가 설치된다. 상기 액추에이터(172)는 에어에 의해 로드를 신장 또는 축소시켜 받침판(171)을 왕복 이동시키는 에어실린더로 구성될 수 있다.

따라서, 폴딩부(300)에 의해 박스(B)의 외부를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 하는 경우, 상기 받침판(171)이 지지유닛(150)의 전방으로 전진하여 박스(B)의 하부를 지지하게 된다. 이때, 상기 받침판(171)은 박스(B)의 폴딩을 위해 개방유닛(160)이 박스(B)의 양측으로부터 분리된 이후에 액추에이터(172)에 의해 전진하여 박스(B)의 하면을 지지하는 동작을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 박스(B)를 피딩, 개방, 폴딩하는 과정에서 박스(B)가 이탈되면 감지센서를 통해 알람을 발생시킬 수 있다.

상기 개방유닛(160)은 상기 지지유닛(150)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정부(200)가 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려준다. 또한, 상기 개방유닛(160)은 박스(B) 피딩 시 박스(B)를 낱개로 이송할 수 있도록 박스(B)의 양측을 파지한다.

이러한 개방유닛(160)은 제1 벌림수단(161)과 제2 벌림수단(162)을 포함한다.

상기 제1 벌림수단(161)은 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 역할을 한다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 벌림수단(161)은 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 상부에 고정되고, 로드부가 제1 이동 구동수단(161b)과 힌지 결합되는 제1 틸팅 구동수단(161a)과, 상기 제1 틸팅 구동수단(161a)의 로드부에 연결되며, 제1 틸팅프레임(161c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제1 이동 구동수단(161b)과, 상기 제1 이동 구동수단(161b)에 연결되며, '

' 형태의 절곡 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제1 틸팅프레임(161c) 및 상기 제1 틸팅프레임(161c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제1 고정핀(161d)이 배열되는 제1 수직프레임(161e)을 포함한다.

상기 제1 틸팅 구동수단(161a)은 제1 틸팅프레임(161c)을 비롯한 제1 수직프레임(161e)을 틸팅 동작하도록 구동력을 전달하고, 상기 제1 이동 구동수단(161b)은 제1 틸팅프레임(161c)을 비롯한 제1 수직프레임(161e)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 전달하는 것으로서, 에어를 이용하여 작동하는 박형실린더, 가이드 부착 실린더 등이 사용될 수 있다.

상기 제1 수직프레임(161e)은 사각 형태의 단면을 갖고, 일면에 'ㄴ' 자 형태의 안내홈이 형성된다.

상기 제1 고정핀(161d)은 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 제1 틸팅프레임(161c)의 틸팅 동작에 따라 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어준다.

상기 제2 벌림수단(162)은 상기 제1 벌림수단(161)의 후방측에 이격 배치되며, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 역할을 한다.

구체적으로, 상기 제2 벌림수단(162)은 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 하부에 고정되고, 로드부가 제2 이동 구동수단(162b)과 힌지 결합되는 제2 틸팅 구동수단(162a)과, 상기 제2 틸팅 구동수단(162a)의 로드부에 연결되며, 제2 틸팅프레임(162c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제2 이동 구동수단(162b)과, 상기 제2 이동 구동수단(162b)에 연결되며, '―' 형태의 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제2 틸팅프레임(162c)과, 상기 제2 틸팅프레임(162c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제2 고정핀(162d)이 배열되는 제2 수직프레임(162e) 및 상기 제2 수직프레임(162e)의 일측에 설치되는 판상의 지지판(162f)을 포함한다.

상기 제2 벌림수단(162)의 제2 틸팅 구동수단(162a) 및 제2 이동 구동수단(162b)은 전술한 제1 벌림수단(161)의 제1 틸팅 구동수단(161a) 및 제1 이동 구동수단(161b)과 동일 또는 유사한 구성으로 이루어짐에 따라 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 수직프레임(162e)은 전술한 제1 수직프레임(161e)과 동일한 구조로 이루어지되 길이는 제1 수직프레임(161e) 보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 지지판(162f)은 개방유닛(160)에 의해 낱개의 박스(B)를 파지하여 이송하는 경우 박스(B)의 양측 후면을 지지하는 역할을 한다.

이처럼, 상기 개방유닛(160)은 박스(B)를 제함하기 이전에 제1 틸팅 구동수단(161a)의 구동에 의한 제1 틸팅프레임(161c)의 틸팅 동작으로 제1 수직프레임(161e)에 배열된 제1 고정핀(161d)이 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주고, 이어서 제2 틸팅 구동수단(162a)의 구동에 의한 제2 틸팅프레임(162c)의 틸팅 동작으로 제2 수직프레임(162e)에 배열된 제2 고정핀(162d)이 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨줌으로써, 박스(B)의 내부로 박스 고정부(200)가 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려준다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 박스 고정부(200)는 상기 피딩부(100)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시킨다. 이러한 박스 고정부(200)는 지지프레임(210), 결합 프레임(220), 가이드 프레임(230), 고정 바(240), 기어드 모터(250) 및 롤러 피니언(260)을 포함한다.

상기 지지프레임(210)은 일측에 제1 연결부재(211)가 수평 연결되고, 타측에 제2 연결부재(212)가 수평 연결된다.

상기 지지프레임(210)은 다수의 프로파일과 판을 조립하여 구성되는 것인 바, 직사각형으로 구성되어 후술하는 폴딩부(300)가 결합 배치된다.

상기 결합 프레임(220)은 상기 제1 연결부재(211)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(221)가 상하로 이격 구비된다. 상기 결합 프레임(220)은 'ㄷ' 자 형태의 평단면 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 결합 프레임(220)의 내측에는 측방향(X축 방향)으로 이동되는 고정 바(240)의 단부가 삽입된다.

상기 가이드 프레임(230)은 상기 제2 연결부재(212)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(231)가 구비된다. 상기 가이드 프레임(230)은 'ㄷ' 자 형태의 측단면 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 가이드롤러(231)는 고정 바(240)의 이동을 가이드 한다.

상기 고정 바(240)는 상기 가이드 프레임(230)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이방향으로 래크(241)가 구비된다. 상기 고정 바(240)의 래크(241)는 롤러 피니언(260)의 롤러와 맞물린다.

상기 고정 바(240)는 상기 개방유닛(160)에 의해 박스(B)의 양측 입구가 벌려진 상태에서 박스(B)의 내부로 슬라이딩 이동하면서 박스(B)의 내측 후면을 지지유닛(150)에 밀착시켜 박스(B)를 고정시킨다.

상기 기어드 모터(250)는 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되며, 감속기를 포함하는 모터로서 롤러 피니언(260)으로 전달되는 회전력을 증대시킬 수 있다.

상기 롤러 피니언(260)은 상기 기어드 모터(250)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(241)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(250)의 구동에 의해 상기 고정 바(240)가 이동하도록 한다.

한편, 박스 고정부(200)는 상기 결합 프레임(220)과 가이드 프레임(230)에 각각 설치되어 상기 고정 바(240)가 결합 프레임(220)에 이르거나 접함에 따라 이를 감지하는 감지부(270)와, 상기 감지부(270)의 감지신호에 따라 기어드 모터(250)의 구동을 제어하는 제어부(280)를 포함한다. 도 3에서와 같이, 상기 제어부(280)는 프레임(110)의 상부 일측에 설치되는 것이 바람직하다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 감지부(270)는 상기 결합 프레임(220)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 전방 이동을 감지하는 전방감지센서(271)와, 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 후방 이동을 감지하는 후방감지센서(272) 및 상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 소정 거리로 근접하는 고정 바(240)를 감지하는 비접촉센서(273)를 포함한다.

일예로, 상기 고정 바(240)가 박스(B)의 내부로 삽입된 후, 고정 바(240)의 단부가 결합 프레임(220)에 삽입이 되면, 전방감지센서(271)가 이를 감지하고, 감지신호를 수신받은 제어부(280)의 제어에 의해 기어드 모터(250)의 구동이 정지되면서 고정 바(240)도 정지된다.

상기 고정 바(240)의 삽입이 완료되면 폴딩부(300)에 의해 외력을 가하여 박스를 사각 형태로 펼쳐지게 한다. 그리고, 폴딩부(300)에 의해 박스를 사각 형태로 펼쳐주는 작업이 완료되면 고정 바(240)가 원래 위치로 복귀한다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 폴딩부(300)는 상기 박스 고정부(200)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 한다. 이러한 폴딩부(300)는 고정플레이트(310), 서포트(320), 지지브라켓(330), 에어실린더(340), 힌지부재(350), 회전축(360) 및 가압프레임(370)을 포함한다.

상기 고정플레이트(310)는 상기 지지프레임(210)의 중간부에 설치되며, 에어실린더(340)가 배치되도록 중앙에 개구부가 형성된다.

한편, 상기 고정플레이트(310)의 후면에는 지지브라켓(330)을 전후 방향으로 이송시키는 전후진 실린더(380)가 설치된다.

상기 서포트(320)는 상기 고정플레이트(310)의 전방에 수평으로 볼 부시(321)를 매개로 결합되며, 한 쌍으로 이루어져 소정 간격을 두고 이격 배치된다.

상기 지지브라켓(330)은 상기 서포트(320)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(331)이 이격 구비된다.

상기 에어실린더(340)는 상기 고정플레이트(310)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(341)가 연결된다.

상기 힌지부재(350)는 상기 너클조인트(341)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치된다.

상기 회전축(360)은 상기 힌지부재(350)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(331)에 회전 가능하게 결합된다.

상기 가압프레임(370)은 상기 회전축(360)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(360)의 회전 동작 시 연동 회전된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 폴딩부(300)는 지지유닛(150)의 하부에 설치된 받침판(171)이 지지유닛(150)의 전방으로 전진하여 박스(B)의 하부를 지지한 상태에서 가압프레임(370)의 90도 회전으로 박스(B)의 외부를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박스 제함기는 한 쌍의 개방유닛(160)의 간격을 조절하기 위한 간격조절부(400)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 간격조절부(400)는 박스(B)의 사이즈에 맞게 개방유닛(160)을 서로 근접 또는 이격되도록 하여 간격을 조절할 수 있다.

이에 상기 간격조절부(400)는 상기 지지유닛(150)의 후면에 상하로 이격 설치되는 복수의 LM가이드(410)와, 상기 이동플레이트(163)의 전면에 설치되되 상기 LM가이드(410)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 LM블록(420)과, 상기 지지유닛(150)의 후면에 복수로 이격 설치된 베어링부재(431) 및 상기 베어링부재(431)에 회전 가능하게 지지되는 복수의 회전축(432)으로 이루어지는 동력전달부(430)와, 상기 회전축(432)을 회전시킬 수 있도록 회전축(432)의 양측에 결합되는 타이밍풀리(440)와, 상기 타이밍풀리(440)들을 연결하여 회전력을 전달하는 타이밍벨트(450)와, 상기 동력전달부(430)에 연결되어 상기 동력전달부(430)를 수동으로 회전시킬 수 있도록 설치되는 수동핸들(460)을 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 박스 제함기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피딩부(100)의 이송유닛(130)이 전진하여 다수의 박스(B)가 적재되어 있는 적재기로 근접한 후 개방유닛(160)이 작동하여 박스(B)의 양측 골심지에 삽입되어 박스(B)를 파지한 상태로 후진한다.

이어서, 제1 틸팅 구동수단(161a)의 구동에 의한 제1 틸팅프레임(161c)의 틸팅 동작으로 제1 고정핀(161d)이 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주고, 곧바로 제2 틸팅 구동수단(162a의 구동에 의한 제2 틸팅프레임(162c)의 틸팅 동작으로 제2 고정핀(162d)이 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨줌으로써 박스(B)의 양측 입구를 벌려준다.

그리고, 박스 고정부(200)의 고정 바(240)가 박스(B)의 내부로 슬라이딩 이동하면서 박스(B)의 내측 후면을 지지유닛(150)에 밀착시켜 박스(B)를 고정시킨다.

그 다음으로, 받침판(171)이 지지유닛(150)의 전방으로 전진하여 박스(B)의 하부를 지지한 상태에서 가압프레임(370)의 90도 회전으로 박스(B)의 외부를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 한다.

이러한 공정을 완료한 후 박스(B)를 후속 공정으로 이송하는 장치에 의해 박스를 이송하면 원래 위치로 복귀하여 상기의 동작을 반복한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

100 : 피딩부 110 : 프레임
111 : 케이블 베어 120 : 가이드레일
130 : 이송유닛 131 : 슬라이딩 블록
140 : 구동유닛 150 : 지지유닛
151 : 개구홈 160 : 개방유닛
161 : 제1 벌림수단 161a : 제1 틸팅 구동수단
161b : 제1 이동 구동수단 161c : 제1 틸팅프레임
161d : 제1 고정핀 161e : 제1 수직프레임
162 : 제2 벌림수단 162a : 제2 틸팅 구동수단
162b : 제2 이동 구동수단 162c : 제2 틸팅프레임
162d : 제2 고정핀 162e : 제2 수직프레임
162f : 지지판 163 : 이동플레이트
171 : 받침판 172 : 액추에이터
200 : 박스 고정부 210 : 지지프레임
211 : 제1 연결부재 212 : 제2 연결부재
220 : 결합 프레임 221 : 지지롤러
230 : 가이드 프레임 231 : 가이드롤러
240 : 고정 바 241 : 래크
250 : 기어드 모터 260 : 롤러 피니언
270 : 감지부 271 : 전방감지센서
272 : 후방감지센서 273 : 비접촉센서
280 : 제어부 300 : 폴딩부
310 : 고정플레이트 320 : 서포트
321 : 볼 부시 330 : 지지브라켓
331 : 베어링유닛 340 : 에어실린더
341 : 너클조인트 350 : 힌지부재
360 : 회전축 370 : 가압프레임
380 : 전후진 실린더 400 : 간격조절부
410 : LM가이드 420 :　LM블록
430 : 동력전달부 431 : 베어링부재
432 : 회전축 440 : 타이밍풀리
450 : 타이밍벨트 460 : 수동핸들
B : 박스

Claims

납작하게 접힌 상태로 적재된 다수의 박스(B) 중 낱개의 박스(B)를 간헐 이송하는 피딩부(100);
상기 피딩부(100)에 의해 이송된 박스(B)의 내부로 삽입되어 박스(B)를 고정시키는 박스 고정부(200); 및
상기 박스 고정부(200)에 의해 고정된 박스(B)를 가압하여 사각 형태로 펼쳐지게 하는 폴딩부(300);를 포함하며,
상기 피딩부(100)는, 프레임(110)의 내측 상부 양쪽에 각각 설치되는 가이드레일(120);
상기 가이드레일(120)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이송유닛(130);
상기 이송유닛(130)에 연결되어 이송유닛(130)을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동유닛(140);
상기 이송유닛(130)의 하측에 설치되어 박스(B)의 일면을 지지하며, 복수의 개구홈(151)이 형성되는 지지유닛(150); 및
상기 지지유닛(150)의 양측에 각각 설치되며, 박스(B)의 내부로 박스 고정부(200)가 삽입되도록 박스(B)의 양측 입구를 벌려주는 개방유닛(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 개방유닛(160)은, 박스(B)의 전면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 전면부를 전방으로 밀어주는 제1 벌림수단(161);
상기 제1 벌림수단(161)의 후방측에 이격 배치되며, 박스(B)의 후면부 골심지에 삽입되어 박스(B)의 후면부를 후방으로 당겨주는 제2 벌림수단(162);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 벌림수단(161)은, 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 상부에 고정되고, 로드부가 제1 이동 구동수단(161b)과 힌지 결합되는 제1 틸팅 구동수단(161a);
상기 제1 틸팅 구동수단(161a)의 로드부에 연결되며, 제1 틸팅프레임(161c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제1 이동 구동수단(161b);
상기 제1 이동 구동수단(161b)에 연결되며, '
' 형태의 절곡 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제1 틸팅프레임(161c); 및
상기 제1 틸팅프레임(161c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제1 고정핀(161d)이 배열되는 제1 수직프레임(161e);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 벌림수단(162)은, 헤드부가 이동플레이트(163)의 후면 하부에 고정되고, 로드부가 제2 이동 구동수단(162b)과 힌지 결합되는 제2 틸팅 구동수단(162a);
상기 제2 틸팅 구동수단(162a)의 로드부에 연결되며, 제2 틸팅프레임(162c)을 좌우 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 제2 이동 구동수단(162b);
상기 제2 이동 구동수단(162b)에 연결되며, '―' 형태의 구조로 이루어져 다단으로 배열되는 복수의 제2 틸팅프레임(162c);
상기 제2 틸팅프레임(162c)의 단부에 수직으로 연결되며, 내측면에 다수의 제2 고정핀(162d)이 배열되는 제2 수직프레임(162e); 및
상기 제2 수직프레임(162e)의 일측에 설치되는 판상의 지지판(162f);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 1에 있어서,
상기 지지유닛(150)의 하부에는 박스(B)를 사각 형태로 펼쳐지게 하는 경우 박스(B)의 하부를 지지하는 받침판(171)과, 상기 받침판(171)에 연결되어 받침판(171)을 전후 방향으로 이동시키는 액추에이터(172)가 설치되는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 1에 있어서,
상기 박스 고정부(200)는, 일측에 제1 연결부재(211)가 연결되고, 타측에 제2 연결부재(212)가 연결되는 지지프레임(210);
상기 제1 연결부재(211)의 선단에 설치되며, 내측에 한 쌍의 지지롤러(221)가 상하로 이격 구비되는 결합 프레임(220);
상기 제2 연결부재(212)의 선단에 설치되며, 내측에 복수의 가이드롤러(231)가 구비되는 가이드 프레임(230);
상기 가이드 프레임(230)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 일면에 길이방향으로 래크(241)가 구비되는 고정 바(240); 및
상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치된 기어드 모터(250)의 축에 기계적으로 연결되고, 상기 래크(241)에 맞물리는 롤러가 원주방향을 따라 다수로 배열되며, 상기 기어드 모터(250)의 구동에 의해 상기 고정 바(240)가 이동하도록 하는 롤러 피니언(260);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 7에 있어서,
상기 결합 프레임(220)과 가이드 프레임(230)에 각각 설치되어 상기 고정 바(240)가 결합 프레임(220)에 이르거나 접함에 따라 이를 감지하는 감지부(270);
상기 감지부(270)의 감지신호에 따라 기어드 모터(250)의 구동을 제어하는 제어부(280);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 8에 있어서,
상기 감지부(270)는, 상기 결합 프레임(220)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 전방 이동을 감지하는 전방감지센서(271);
상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 상기 고정 바(240)의 후방 이동을 감지하는 후방감지센서(272); 및
상기 가이드 프레임(230)의 일측에 설치되어 소정 거리로 근접하는 고정 바(240)를 감지하는 비접촉센서(273);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.
청구항 1에 있어서,
상기 폴딩부(300)는, 중앙에 개구부가 형성되는 고정플레이트(310);
상기 고정플레이트(310)의 전방에 볼 부시(321)를 매개로 결합되는 한 쌍의 서포트(320);
상기 서포트(320)에 의해 지지되며, 전면에 한 쌍의 베어링유닛(331)이 이격 구비되는 지지브라켓(330);
상기 고정플레이트(310)의 중앙부에 설치되며, 선단에 너클조인트(341)가 연결되는 에어실린더(340);
상기 너클조인트(341)에 회전 가능하게 결합되며, 소정 각도로 하향 경사지게 배치되는 힌지부재(350);
상기 힌지부재(350)에 수평 방향으로 관통하여 상기 베어링유닛(331)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(360); 및
상기 회전축(360)의 양단에 각각 설치되며, 상기 회전축(360)의 회전 동작 시 연동 회전되는 가압프레임(370);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스 제함기.