KR102551389B1

KR102551389B1 - 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치

Info

Publication number: KR102551389B1
Application number: KR1020210096498A
Authority: KR
Inventors: 김방경; 김성호
Original assignee: 주식회사 원테크코리아; 김성호; 김방경
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-07-04
Also published as: KR20230015120A

Abstract

본 명세서는 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 띠지테이프 부착장치는 좌측 홀딩모듈(110A) 및 우측 홀딩모듈(110B)을 포함하며, 각 홀딩모듈은 상측롤러(113) 및 하측롤러(115)를 포함하며, 상기 하측롤러(115)는 회동 구동에 의해 상기 상측롤러(113)로부터 이격된 제1위치 또는 상기 상측롤러(113)에 근접된 제2위치에 배치된다.

Description

봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치{A tape attaching apparatus used in a bundle packaging for back-packed products}

본 발명은 띠지테이프 부착장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치에 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 제10-1916011호(2019.01.30)에는 띠지테이프 번들 방식이 적용된 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템이 소개된 바 있다.

여기에 소개된 종래의 자동테이핑시스템에는 띠지테이프의 양단을 파지하여 번들 대상물에 부착시키는 홀딩장치가 구비된다. 이러한 홀딩장치는 한 쌍의 홀딩모듈을 구비하며 각 홀딩모듈은 띠지테이프 파지를 위한 한 쌍의 롤러를 가지고 있다.

그런데 이러한 종래의 홀딩장치의 경우 띠지테이프의 부착과정이 완료되기 전에 한 쌍의 롤러에 물려있는 띠지테이프가 빠져버리는 문제점이 종종 발생된다.

그리고 이러한 종래의 홀딩장치의 경우 롤러를 지지하는 부재가 롤러의 양단에 연결되는 구조이므로 롤러 폭이 넓어서 사이즈가 작은 번들 대상물에 대해 띠지테이프 부착 작업을 진행할 때 그 대상물을 누르는 한 쌍의 압착판에 롤러의 양끝 부분이 걸리는 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 도출된 발명으로서, 띠지테이프 부착 과정에서 띠지테이프가 미리 빠져버리는 문제점 및 롤러 폭을 최소화함으로써 작은 사이즈의 번들 대상물에 대해서도 충분히 사용 가능한 띠지테이프 부착장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치로서, 좌측 홀딩모듈(110A) 및 우측 홀딩모듈(110B)을 포함하며, 각 홀딩모듈은 상측롤러(113) 및 하측롤러(115)를 포함하며, 상기 하측롤러(115)는 회동 구동에 의해 상기 상측롤러(113)로부터 이격된 제1위치 또는 상기 상측롤러(113)에 근접된 제2위치에 배치되는 띠지테이프 부착장치를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 상측롤러(113)는 두 파트(113A, 113B)로 구성되고 상기 상측롤러(113)를 지지하는 제1 지지부재(112)가 상기 두 파트(113A, 113B) 사이의 중간틈을 통해 롤러축에 연결되며, 상기 하측롤러(115)도 두 파트(115A, 115B)로 구성되고 상기 하측롤러(115)를 지지하는 제2 지지부재(114)가 상기 두 파트(115A, 115B) 사이의 중간틈을 통해 롤러측에 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 상측롤러(113)는 회전저항조절부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 회전저항조절부는 롤러몸체(131)에 결합된 제1 디스크(134), 상기 제2 디스크(134)와 대향 배치된 제2 디스크(135), 상기 제2 디스크(135)를 탄성 지지하는 스프링(137) 및 상기 스프링(137)의 압축 정도를 조절하기 위한 조절부재(136)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 좌측 홀딩모듈(110A) 및 상기 우측 홀딩모듈(110B)이 각각 복수 구비될 수 있다.

본 발명에 의하면, 하측롤러가 곡선경로를 따르는 회동구동을 통해 상측롤러에 접근하므로 종래기술에서 사용된 블로잉 노즐이 필요하지 않다.

본 발명에 의하면, 상측롤러에 구비된 회전저항조절부를 통해 상측롤러의 회전저항을 적절히 조절할 수 있으므로 띠지테이프가 번들 대상물에 부착되는 시점까지 상측롤러와 하측롤러 사이에 안정적으로 파지된 상태로 유지될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상측롤러 및 하측롤러 각각 두 개의 파트로 구성되고 그 두 파트 사이에 지지부재가 연결되는 구조를 가지므로 각 롤러의 폭이 최소화될 수 있다. 따라서 비교적 작은 사이즈의 번들 대상물에 대해서도 압착판 가장자리에 롤러가 걸리는 일 없이 띠지테이프 부착 과정을 원활하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 띠지테이프 부착장치를 보이는 도면이다.
도 2 및 도 3은 띠지테이프 부착장치에 구비되는 홀딩모듈의 구조를 보이는 도면이다.
도 4는 상측롤러의 구조를 보이는 도면이다.
도 5는 띠지테이프 부착 라인의 예를 보이는 도면이다.
도 6은 번들 대상물을 누르기 위해 사용되는 압착기의 예를 보이는 도면이다.
도 7은 띠지테이프 공급장치(150) 및 띠지테이프 받침대(160)의 예를 보이는 도면이다.
도 8a 내지 8i는 띠지테이프 부착장치의 동작 순서의 예를 보이는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

1. 띠지테이프 부착장치의 구성

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 띠지테이프 부착장치를 보이는 도면이다.

이에 도시된 띠지테이프 부착장치는 띠지테이프 번들포장을 위한 테이프 부착 라인에 설치되어 번들 대상 제품에 띠지테이프를 부착시켜 번들 대상 제품을 묶는 장치이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 띠지테이프 부착장치는 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.

도 1에서는 좌측파트(100A) 및 우측파트(100B) 각각에 하나의 홀딩모듈(110)이 도시되었지만 각 파트(100A, 100B)에 복수의 홀딩모듈(110)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 좌측파트(100A)의 지지프레임(104A)에 3개의 홀딩모듈(110A)이 구비되고 그에 대응되게 우측파트(100B)의 지지프레임(104B)에 3개의 홀딩모듈(110B)이 구비될 수 있다. 이와 같이 3쌍의 홀딩모듈(110A, 110B)을 구비한 경우 3세트의 번들 작업을 동시에 진행할 수 있게 된다. 이와 같이 띠지테이프 부착장치에 구비되는 홀딩모듈(110A, 110B)의 개수는 필요한 작업 속도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 2 및 도 3은 띠지테이프 부착장치에 구비되는 홀딩모듈의 구조를 보이는 도면이다.

이를 참조하면, 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 공압라인(118)을 통해 제공되는 공압에 의해 제1 지지부재(112)를 따라 상하로 구동된다.

하측롤러(115)는 공압라인(119)을 통해 제공되는 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.

바디부(111)에는 캠부재(117)가 결합된 회전샤프트(120)가 마련된다. 공압에 의해 피스톤부재(116)가 전진하여 캠부재(117)를 밀어줄 때 회전샤프트(120)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.

도 3을 참조하면, 상측롤러(113)는 좌우의 두 파트(113A, 113B)로 구성되며 제1 지지부재(112)는 두 파트(113A, 113B) 사이의 중간틈을 통해 롤러축에 연결된다. 마찬가지로, 하측롤러(115)도 좌우의 두 파트(115A, 115B)로 구성되며 제2 지지부재(114)도 두 파트(115A, 115B) 사이의 중간틈을 통해 롤러축에 연결된다. 이와 같이 롤러들(113, 115)을 지지하는 부재들(112, 114)이 롤러의 양단에 연결되지 않고 롤러의 중간에 연결되므로 롤러의 폭이 최소화된다.

도 4는 상측롤러(113)의 구조를 보이는 도면이다.

이를 참조하면, 상측롤러(113)는 롤러축(125), 베어링(132, 133)을 통해 회전가능하게 롤러축(125)에 연결된 롤러몸체(131)를 포함한다. 또한 상측롤러(113)는 롤러몸체(131)의 회전저항을 조절하기 위한 회전저항조절부를 포함한다. 이러한 회전저항조절부는 롤러몸체(131)에 결합된 제1 디스크(134), 제1 디스크(134)와 대향 배치된 제2 디스크(135), 제2 디스크(135)의 외측면을 탄성 지지하는 스프링(137) 및 스프링(137)의 길이를 조절하는 조절부재(136)로 구성된다. 조절부재(136)는 롤러축(125)에 너트 형태로 결합되며, 사용자 조작에 의해 회전되어 그 내측에 연결된 스프링(137)의 길이를 가변시키게 된다. 이때 사용자는 조절부재(136)의 외측면에 형성된 홈에 조절용 막대 등의 부품을 끼워서 조절부재(136)의 회전 조작을 편리하게 수행할 수 있다.

이와 같이 상측롤러(113)는 회전저항이 조절되는 구조를 가지며, 사용자는 조절부재(136)를 조작하여 회전저항을 쉽게 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4-(b)에 도시된 바와 같이 제2 디스크(135)가 제1 디스크(134)에 접촉되어 스프링 탄성력을 가하면 제1 디스크(134)에 결합된 롤러몸체(131)의 회전저항이 증가하며, 그 증가 정도는 회전부재(136) 조작에 의해 조절될 수 있다. 회전저항이 증가할수록 롤러몸체(131)가 잘 회전되지 않으며 반대로 회전저항이 감소할수록 롤러몸체(131)가 쉽게 회전된다.

2. 띠지테이프 부착장치의 동작

도 5는 띠지테이프 부착 라인의 예를 보이는 도면이다.

이를 참조하면, 띠지테이프 부착 라인에는 번들 대상물(P)을 지지하는 지지부(C1, C2)가 구비된다. 도시된 바와 같이, 지지부(C1, C2)는 번들 대상물(P)을 일 방향으로 이송시키며 상호 간의 간격이 조절 가능한 컨베이어벨트로 구성될 수 있다.

도 5-(a)와 같이 지지부(C1, C2)에 의해 번들 대상물이 이송되어 지지부 중앙에 위치하면, 도 5-(b)와 같이 지지부(C1, C2) 간의 간격이 확장된 상태에서, 도 5-(c)와 같이 번들 대상물(P)에 상술한 띠지테이프 부착장치를 통해 띠지테이프가 부착된다. 이때 띠지테이프는 번들 대상물(P)을 한 바퀴 둘러싸도록 부착된다. 부착이 완료되면, 도 5-(d)와 같이 지지부(C1, C2) 간의 간격이 초기대로 다시 좁혀지며, 도 5-(e)와 같이 지지부(C1, C2) 구동에 의해 대상물(P)이 띠지테이프 부착 라인으로부터 배출된다.

도 6은 번들 대상물을 누르기 위해 사용되는 압착기의 예를 보이는 도면이다.

이를 참조하면, 압착기(140)는 고정부(141) 및 그에 승강 가능하게 결합된 한 쌍의 압착판(143, 144)를 포함한다. 도 5-(a)에와 같이 번들 대상물(P)이 부착 작업 위치로 이송되면 한 쌍의 압착판(143, 144)이 하강하여 번들 대상물(P)의 전단 및 후단을 누르게 되며, 이에 의해 번들 대상물(P)에 대한 띠지테이프 부착 작업이 진행되는 동안 번들 대상물(P)이 제 위치에 고정된 상태로 유지된다.

도 7은 띠지테이프 공급장치(150) 및 띠지테이프 받침대(160)의 예를 보이는 도면이다.

이를 참조하면, 띠지테이프 부착 라인에는 도 7에 도시된 띠지테이프 공급장치(150) 및 띠지테이프 받침대(160)가 또한 구비된다.

띠지테이프 받침대(160)는 전술한 지지부(C1, C2) 아래에 배치되며, 띠지테이프 공급장치(150)가 띠지테이프(B)를 하나씩 인출하여 띠지테이프 받침대(160) 위로 공급한다. 띠지테이프 받침대(160)의 일측에는 테이프 감지센서(161)가 구비되며, 그 감지 신호에 기초하여 띠지테이프(B)가 정위치에 놓여지게 제어될 수 있다. 띠지테이프 받침대(160)는 회전벨트식으로 구비될 수 있으며, 이 경우 띠지테이프 공급장치(150)로부터 공급되는 띠지테이프(B)는 회전하는 회전벨트 위에 놓여지고 그것의 X 방향 이동을 통해 정위치로 이동된다.

도 8a 내지 8i는 띠지테이프 부착장치의 동작 순서의 예를 보이는 도면이다.

이를 참조하여 띠지테이프 부착장치의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 8a를 참조하면, 번들 대상물(P)이 지지부(C1, C1) 상의 부착수행위치로 이송되어 놓여지면 도 6에서와 같이 압착판(143, 144)이 하강하여 번들 대상물(P)의 전단 및 후단을 눌러주게 된다. 띠지테이프 받침대(160)에는 번들 대상물(P)이 부착수행위치로 이송되기 전에 미리 공급된 띠지테이프(B)가 놓여져 있다.

도 8b를 참조하면, 각 홀딩모듈(110)의 상측롤러(113)가 하강하여 띠지테이프(B)의 양단에 접촉된다.

도 8c를 참조하면, 상측롤러(113)가 상승하여 초기 위치로 복귀함으로써 띠지테이프(B)가 위로 들어올려진다.

도 8d를 참조하면, 각 홀딩모듈(110)의 하측롤러(115)가 상측롤러(113)에 접근하는 위치(접근위치)로 회동되며, 이에 의해 띠지테이프(B)의 양단은 상측롤러(113)와 하측롤러(115) 사이에 끼워져 파지된 상태가 된다.

앞서 소개한 선행특허문헌(제10-1916011호)의 경우 하측롤러가 회동 구동되지 않고 수평방향으로 구동되는 구조이므로 띠지테이프를 파지하는 과정에서 상측롤러에 하측롤러가 수평이동하여 접근하기 전에 띠지테이프의 양단을 바람으로 위로 불어주는 한 쌍의 블로잉노즐이 필요하였는데, 본 발명에서는 하측롤러(115)가 곡선경로를 따르는 회동구동을 통해 상측롤러(113)에 접근하므로 종래기술에서 사용된 블로잉노즐이 필요하지 않다.

도 8e를 참조하면, 띠지테이프(B)를 파지한 상태에서 각 홀딩모듈(110)이 내측으로 들어올려진다. 이때 수평구동프레임(102)의 내측 수평이동 및 승강프레임(103)의 상승이동이 동시에 수행된다.

도 8f를 참조하면, 좌측 홀딩모듈(110A)이 내측으로 하강구동되면서 띠지테이프(B)의 좌측단이 번들 대상물(P)에 부착된다. 도 8g를 참조하면, 이후 좌측 홀딩모듈(110A)이 외측으로 상승구동되어 대기 위치로 복귀된다.

도 8h를 참조하면, 우측 홀딩모듈(110B)이 내측으로 하강구동되면서 띠지테이프(B)의 우측단이 번들 대상물(P)에 부착된다. 도 8i를 참조하면, 이후 우측 홀딩모듈(110B)이 외측으로 상승구동되어 대기 위치로 복귀된다.

도 8f 및 도 8h에 도시된 바와 같이, 각 홀딩모듈(110A, 110B)에 파지된 띠지테이프(B)의 양단은 번들 대상물(P)에 부착되기 직전까지 홀딩모듈(110A, 110B)에 파지된 상태로 유지되어야 한다. 종래기술에서는 부착 완료 전에 띠지테이프가 홀딩모듈로부터 빠져버리는 문제점이 나타났지만, 본 발명에서는 상측롤러(113)의 회전저항을 적절히 조절함으로써 그러한 문제점을 해소할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상측롤러(113)의 회전저항을 높여 띠지테이프(B)가 번들 대상물(P)에 부착되기 직전까지 상측롤러(113)의 회전을 억제시킬 수 있으며, 이를 통해 띠지테이프(B)가 부착되는 시점까지 상측롤러(113)와 하측롤러(115) 사이에 안정적으로 파지된 상태로 유지될 수 있다.

100A : 좌측파트
100B : 우측파트
101 : 고정프레임
102 : 수평구동프레임
103 : 승강프레임
110 : 홀딩모듈
111 : 바디부
112 : 제1 지지부재
113 : 상측롤러
114 : 제2 지지부재
115 : 하측롤러
116 : 피스톤부재
117 : 캠부재
125 : 롤러축
132, 133 : 베어링
134 : 제1 디스크
135 : 제2 디스크
136 : 조절부재
137 : 스프링

Claims

봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치로서,
좌측 홀딩모듈(110A) 및 우측 홀딩모듈(110B)을 포함하며, 각 홀딩모듈은 상측롤러(113) 및 하측롤러(115)를 포함하며, 상기 하측롤러(115)는 회동 구동에 의해 상기 상측롤러(113)로부터 이격된 제1위치 또는 상기 상측롤러(113)에 근접된 제2위치에 배치되며,
띠지테이프 받침대(160) 상에 놓여진 띠지테이프(B)의 양단이 상기 좌측 홀딩모듈(110A) 및 우측 홀딩모듈(11B)에 파지되는 과정은 각 홀딩모듈(110A, 110B)의 상측롤러(113)가 하강하여 상기 띠지테이프(B)의 양단에 접촉되는 제1단계, 상기 띠지테이프(B)가 부착된 상태로 상기 상측롤러(113)가 상승하는 제2단계 및 각 홀딩모듈(110A, 110B)의 하측롤러(115)가 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 곡선경로를 따라 회동 구동됨으로써 상기 띠지테이프(B)의 양단이 상기 상측롤러(113)와 상기 하측롤러(115) 사이에 끼워져 파지된 상태가 되는 띠지테이프 부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상측롤러(113)는 두 파트(113A, 113B)로 구성되고 상기 상측롤러(113)를 지지하는 제1 지지부재(112)가 상기 두 파트(113A, 113B) 사이의 중간틈을 통해 롤러축에 연결되며, 상기 하측롤러(115)도 두 파트(115A, 115B)로 구성되고 상기 하측롤러(115)를 지지하는 제2 지지부재(114)가 상기 두 파트(115A, 115B) 사이의 중간틈을 통해 롤러측에 연결되는 띠지테이프 부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상측롤러(113)는 회전저항조절부를 포함하는 띠지테이프 부착장치.
청구항 3에 있어서,
상기 회전저항조절부는 롤러몸체(131)에 결합된 제1 디스크(134), 상기 제1 디스크(134)와 대향 배치된 제2 디스크(135), 상기 제2 디스크(135)를 탄성 지지하는 스프링(137) 및 상기 스프링(137)의 압축 정도를 조절하기 위한 조절부재(136)를 포함하는 띠지테이프 부착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 좌측 홀딩모듈(110A) 및 상기 우측 홀딩모듈(110B)이 각각 복수 구비된 띠지테이프 부착장치.