KR102572658B1 - 그립퍼 어셈블리 및 이를 이용한 포장용 자재 공급 시스템 - Google Patents

그립퍼 어셈블리 및 이를 이용한 포장용 자재 공급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 포장용 자재 공급 시스템은 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제1 포장라인, 제1 포장라인의 인접한 곳에 배치되어 또 다른 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제2 포장라인, 제1 포장라인과 제2 포장라인 사이에 설치되는 갠트리, 갠트리에 설치되어 갠트리를 따라 이동하는 공급로봇, 그리고 박스자재의 공급 신호를 입력받아 제1 포장라인 또는 제2 포장라인을 선택하여 박스자재를 공급하도록 공급로봇을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

그립퍼 어셈블리 및 이를 이용한 포장용 자재 공급 시스템{Gripper assembly and system for supplying packing materials using the same}
본 발명은 종이박스와 같은 포장용 자재를 복수의 제함기에 연속적으로 공급하는 그립퍼 어셈블리 및 이를 이용한 포장용 자재 공급 시스템에 관한 것이다.
포장용 자재 자동공급장치는 포장용 자재인 박스자재를 연속적으로 제함기에 공급하는 장치이다. 이러한 포장용 자재 자동공급장치는 제함기에 박스자재를 원활하게 연속적으로 공급하여 소수의 인력으로 고효율의 박스 공급 작업을 가능하게 한다.
이러한 포장용 자재 자동공급장치는 한국 등록특허공보 제10-1679411호에 개시되어 있다. 상술한 공보에 개시된 기술은 제함기가 포함된 하나의 박스자재 공급라인으로 구성되며 메인공급부의 박스자재가 소진되었을 경우 보조공급부에 준비되어 있는 박스자재를 진공패드로 한 장씩 제함기에 공급하여 박스자재의 공급 지연을 없애는 것이다. 이러한 포장용 자재공급장치는 소수의 인력으로 박스자재를 공급하는 장치이지만, 하나의 제함기 라인 측에 연속적으로 박스자재를 공급하는 장치들이 연결되어 설치비용이 증대되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 포장용 자재공급장치는 다수의 제함기를 사용하여 대량으로 박스자재를 공급하고 처리해야 하는 대량의 포장 처리시스템에 적용하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 하나의 박스자재 공급로봇을 이용하여 제1 포장라인 또는 제2 포장라인 측으로 박스자재를 필요에 따라 공급하여 설치비용을 최소화시키는 포장용 자재 공급 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 하나의 박스자재 공급로봇이 다른 종류의 박스자재를 필요에 따라 적절하게 공급하여 포장라인을 새로 설치하거나 변경하지 않으면서도 서로 다른 형태의 포장 제품에 사용되는 박스자재를 공급하는 포장용 자재 공급 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 박스자재의 손상없이 안정적으로 대량의 박스자재를 그립퍼가 파지하여 제함기에 공급하는 포장용 자재 공급 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제1 포장라인, 상기 제1 포장라인의 인접한 곳에 배치되어 또 다른 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제2 포장라인, 상기 제1 포장라인과 제2 포장라인 사이에 설치되는 갠트리, 상기 갠트리에 설치되어 상기 갠트리를 따라 이동하는 공급로봇, 그리고 박스자재의 공급 신호를 입력받아 상기 제1 포장라인 또는 상기 제2 포장라인을 선택하여 박스자재를 공급하도록 상기 공급로봇을 제어하는 제어부를 포함하는 포장용 자재 공급 시스템을 제공한다.
상기 제1 포장라인은 박스자재가 공급되는 제1 파렛트 로딩부, 상기 제1 파렛트 로딩부로부터 번들용 박스자재를 공급받는 제1 번들용 박스자재 공급부, 상기 제1 파렛트 로딩부로부터 낱개용 박스자재를 공급받는 제1 낱개용 박스자재 공급부, 그리고 상기 제1 번들용 박스자재 공급부 또는 상기 제1 낱개용 박스자재 공급부로부터 박스자재를 공급받아 박스를 만드는 제1 제함기 및 제1 성형기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 포장라인은 박스자재가 공급되는 제2 파렛트 로딩부, 상기 제2 파렛트 로딩부로부터 번들용 박스자재를 공급받는 제2 번들용 박스자재 공급부, 상기 제2 파렛트 로딩부로부터 낱개용 박스자재를 공급받는 제2 낱개용 박스자재 공급부, 그리고 상기 제2 번들용 박스자재 공급부 또는 상기 제2 낱개용 박스자재 공급부로부터 박스자재를 공급받아 박스를 만드는 제2 제함기 및 제2 성형기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 공급로봇은 박스자재를 파지하는 그립퍼 어셈블리를 포함하고, 상기 그립퍼 어셈블리는 상기 공급로봇에 결합되는 프레임, 상기 프레임에 결합되는 제1 구동부, 상기 제1 구동부에 의해 선형 이동하는 제1 브라켓, 상기 제1 브라켓에 결합되는 제2 구동부, 상기 제2 구동부에 의해 상기 제1 브라켓의 이동 방향에 대해 다른 방향으로 이동하는 제2 브라켓, 상기 제2 브라켓에 결합되는 스파이크부, 상기 프레임에 결합되는 제3 브라켓, 상기 제3 브라켓에 고정되는 고정조부, 상기 제3 브라켓에 결합되는 제3 구동원, 상기 제3 구동원에 상기 고정조부 방향으로 이동하는 이동조부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스파이크부는 일면에 간격을 이루어 돌출되어 박스자재의 측면에 접촉하는 다수의 접촉부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 접촉부는 상면이 수평을 이루는 수평면부와, 저면이 상향 경사지는 경사면부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 접촉부는 하단부에 형성된 접촉부가 다른 부분에 형성된 접촉부에 비해 더 길게 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 박스자재를 포장라인에 공급하는 공급로봇에 결합되어 상기 박스자재를 파지하는 그립퍼 어셈블리에 있어서, 상기 공급로봇에 결합되는 프레임, 상기 프레임에 결합되는 제1 구동부, 상기 제1 구동부에 의해 선형 이동하는 제1 브라켓, 상기 제1 브라켓에 결합되는 제2 구동부, 상기 제2 구동부에 의해 상기 제1 브라켓의 이동 방향에 대해 다른 방향으로 이동하는 제2 브라켓, 상기 제2 브라켓에 결합되는 스파이크부, 상기 프레임에 결합되는 제3 브라켓, 상기 제3 브라켓에 결합되는 고정조부, 상기 제3 브라켓에 결합되는 제3 구동원, 그리고 상기 제3 구동원에 의해 상기 고정조부 방향으로 이동하는 이동조부를 포함하는 그립퍼 어셈블리를 제공한다.
이와 같은 본 발명은 박스자재를 공급하는 하나의 공급로봇이 갠트리를 따라 이동하면서 제1 포장라인 또는 제2 포장라인에 선택적으로 박스자재를 공급하여 포장라인 설치비용을 줄이고, 자동화공정으로 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 박스자재를 공급하는 하나의 공급로봇이 번들용 박스자재 또는 낱개용 박스자재와 같은 서로 다른 종류의 박스자재를 필요에 따라 적절하게 포장라인에 공급할 수 있어 인건비를 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 공급로봇에 설치된 그립퍼 어셈블리에 스파이크부를 구비하고, 이 스파이크부가 박스자재의 측면에 접촉하여 박스자재를 안정적으로 대량으로 공급하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 포장용 자재 공급 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 포장용 자재 공급 시스템의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 박스자재 공급부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 공급로봇의 그립퍼 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 그립퍼 스파이크부의 일부를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 그립퍼 스파이크부의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제어시스템의 주요 구성도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 그립퍼 어셈블리가 박스자재를 파지하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 평면도로, 포장용 자재 공급 시스템을 도시하고 있다. 본 발명의 실시예의 포장용 자재 공급 시스템은, 제1 포장라인(100), 제2 포장라인(200), 갠트리(300), 그리고 공급로봇(400)을 포함한다. 그리고 공급로봇(400)은 박스를 파지하는 그립퍼 어셈블리(430)를 구비한다.
제1 포장라인(100)은 박스자재(B)를 공급받아 상자를 만들고 포장을 할 수 있다. 제1 포장라인(100)은 제1 파렛트 로딩부(111), 제1 파렛트 배출부(113), 제1 번들용 박스자재 공급부(121), 제1 낱개용 박스자재 공급부(131), 제1 제함기(141) 및 제1 성형기(151)를 포함한다.
제1 파렛트 로딩부(111)는 박스자재 창고(도 7 참조)에서 별도의 이송장치(도시 생략)에 의해 박스자재(B)가 공급될 수 있다. 제1 파렛트 로딩부(111)는 롤러 컨베이어로 이루어질 수 있으며, 박스자재(B)를 제1 번들용 박스자재 공급부(121) 또는 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)로 공급할 수 있다. 제1 파렛트 로딩부(111)는 제어부(C)에 의해 제어되어 제1 번들용 박스자재 공급부(121) 또는 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)로 박스 자재를 공급할 수 있다.
제1 파렛트 배출부(113)는 제1 번들용 박스자재 공급부(121) 또는 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)에서 빈 파렛트(121a, 도3 참조))를 배출하기 위한 장치로, 제1 파렛트 로딩부(111)의 하부에 설치될 수 있다.
제1 번들용 박스자재 공급부(121)는 제1 파렛트 로딩부(111)에서 박스자재(B)를 공급받을 수 있는 위치에 설치된다. 제1 번들용 박스자재 공급부(121)는 번들(bundle)용 제품을 포장하기 위한 박스자재가 공급될 수 있다. 제1 번들용 박스자재 공급부(121)는, 도 3에 도시한 바와 같이 번들용 박스자재가 올려지는 파렛트(121a, pallet)와 이 파렛트(121a)를 상, 하로 이송하는 상,하 이송부(121b)를 포함한다. 상,하 이송부(121b)는 구동원(121c)과 이 구동원(121c)의 구동력을 전달받아 파렛트(121a)를 상, 하로 이송시키는 동력전달부재(121d)를 포함한다. 동력전달부재(121d)는 파렛트(121a)와 연결되고 구동원(121c)에 의해 회전하는 벨트 또는 체인으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서 동력전달부재(121d)는 파렛트(121a)에 결합되는 벨트 또는 체인으로 이루어지는 예를 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유압 또는 공압 액추에이터를 이용하여 파렛트(121a)를 승, 하강시킬 수 있으면 적용이 가능하다.
제1 낱개용 박스자재 공급부(131)는 제1 번들용 박스자재 공급부(121)의 인접하여 병렬로 배치된다. 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)는 낱개용 제품을 포장하기 위한 박스자재가 공급될 수 있다. 즉, 제1 번들용 박스자재 공급부(121)와 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)는 서로 다른 종류의 박스자재가 공급될 수 있음을 의미한다. 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)는 제1 번들용 박스자재 공급부(121)와 동일한 구조로 파렛트(121a)가 상, 하 이송하면서 낱개용 박스자재를 공급할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예의 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)의 구조의 상세한 설명은 제1 번들용 박스자재 공급부(121)의 설명으로 대치하기로 한다.
제1 제함기(141) 및 제1 성형기(151)는 제1 번들용 박스자재 공급부(121) 또는 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)에서 박스자재를 공급받아 박스를 만들고 포장하는 역할을 한다.
제2 포장라인(200)은 제1 포장라인(100)과 인접한 위치에 설치된다. 제2 포장라인(200)은 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장을 할 수 있다. 제2 포장라인(200)은 제2 파렛트 로딩부(211), 제2 파렛트 배출부(213), 제2 번들용 박스자재 공급부(221), 제2 낱개용 박스자재 공급부(231), 제2 제함기(241) 및 제2 성형기(251)를 포함한다.
제2 파렛트 로딩부(211)는 박스자재 창고에서 별도의 이송장치(도시생략)에 의해 박스자재가 공급될 수 있다. 제2 파렛트 로딩부(211)는 롤러 컨베이어로 이루어질 수 있으며, 박스자재를 제2 번들용 박스자재 공급부(221) 또는 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)로 공급할 수 있다. 제2 파렛트 로딩부(211)는 제어부(C)에 의해 제어되어 제2 번들용 박스자재 공급부(221) 또는 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)로 박스자재를 공급할 수 있다.
제2 파렛트 배출부(213)는 제2 번들용 박스자재 공급부(221) 또는 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)에서 사용된 빈 파렛트(121a)를 배출하기 위한 장치로, 제2 파렛트 로딩부(211)의 하부에 설치될 수 있다.
제2 번들용 박스자재 공급부(221)는 제2 파렛트 로딩부(211)에서 박스자재를 공급받을 수 있는 위치에 설치된다. 제2 번들용 박스자재 공급부(221)는 번들(bundle)용 제품을 포장하기 위한 박스자재가 공급될 수 있다. 제2 번들용 박스자재 공급부(221)는 박스자재가 올려지는 파렛트가 상, 하로 이송될 수 있으며, 상술한 제1 번들용 박스자재 공급부(121)의 설명과 동일하다. 따라서 제2 번들용 박스자재 공급부(221)의 구조는 상술한 제1 번들용 박스자재 공급부(121)의 설명으로 대치하기로 한다.
제2 낱개용 박스자재 공급부(231)는 제2 번들용 박스자재 공급부(221)와 인접하여 병렬로 배치된다. 제2 낱개용 박스자재 공급부(131)는 낱개용 제품을 포장하기 위한 박스자재가 공급될 수 있다. 즉, 제2 번들용 박스자재 공급부(221)와 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)는 서로 다른 종류의 박스자재가 공급될 수 있음을 의미한다. 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)는 제2 번들용 박스자재 공급부(221)와 동일한 구조로 파렛트가 상, 하 이송되면서 낱개용 박스자재를 공급할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예의 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)의 상세한 구조의 설명은 제2 번들용 박스자재 공급부(221)의 설명으로 대치하기로 한다.
제2 제함기(241) 및 제2 성형기(251)는 제2 번들용 박스자재 공급부(221) 또는 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)에서 박스자재를 공급받아 박스를 만들고 포장하는 역할을 한다.
이와 같이 제1 포장라인(100)와 제2 포장라인(200)은 동일 또는 유사한 구조를 가지며 서로 병렬로 배치될 수 있다(도 2 참조).
갠트리(300)는 제1 포장라인(100)과 제2 포장라인(200)의 사이에 설치된다. 갠트리(300)는 제1 제함기(141)와 제2 제함기(241)의 사이에 배치되고, 제1 번들용 박스자재 공급부(121), 제1 낱개용 박스자재 공급부(131), 제2 번들용 박스자재 공급부(221), 그리고 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)의 뒤쪽에 배치된다(도 2 기준).
갠트리(300)는 공급로봇(400)이 제1 포장라인(100)측으로 이동되도록 안내하거나 또는 제2 포장라인(200) 측으로 이동되도록 안내하는 역할을 한다.
공급로봇(400)은 갠트리(300)에 설치되어 제1 포장라인(100)과 제2 포장라인(200)의 사이를 이동할 수 있다. 이러한 공급로봇(400)은 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.
제어부(C)는 박스자재의 공급 신호를 입력받아 제1 포장라인(100) 또는 제2 포장라인(200)을 선택하여 박스자재를 공급하도록 공급로봇(400)을 제어할 수 있다.
공급로봇(400)은 그립퍼 어셈블리(430)를 포함한다. 그립퍼 어셈블리(430)는 박스자재를 파지하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예의 그립퍼 어셈블리(430)는, 도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, 프레임(431), 제1 구동부(433), 제1 브라켓(435), 제2 구동부(437), 제2 브라켓(439), 스파이크부(441), 제3 브라켓(443), 고정조부(445, fixing jaw portion), 제3 구동원(447), 그리고 이동조부(449, moving jaw portion)를 포함한다.
프레임(431)은 공급로봇(400)의 아암에 결합된다. 제1 구동부(433)는 프레임(431)에 결합되며 공압 엑추에이터로 이루어질 수 있다. 제1 구동부(433)는 제어부(C)에 의해 제어된다. 제1 브라켓(435)은 제1 구동부(433)에 결합되어 제1 구동부(433)의 구동에 의해 선형으로 이동한다. 본 발명의 실시예에서 제1 브라켓(435)은 수평방향으로 이동하는 예를 도시하여 설명한다.
제2 구동부(437)는 제1 브라켓(435)에 결합되며 공압 엑추에이터로 이루어질 수 있다. 제2 구동부(437)는 제어부(C)에 의해 제어된다. 제2 브라켓(439)은 제2 구동부(437)에 결합되어 제2 구동부(437)의 구동에 의해 이동한다. 제2 브라켓(439)은 제1 브라켓(435)의 이동방향과 다른 방향으로 선형적으로 이동한다. 다시 설명하면, 제2 브라켓(439)은 제1 브라켓(435)의 이동방향에 대해 수직인 방향으로 이동한다.
스파이크부(441)는 제2 브라켓(439)에 결합된다. 스파이크부(441)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 플레이트로 이루어지며 일면에 간격을 이루어 다수의 접촉부(441a)를 구비한다. 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 박스자재의 측면을 향하여 뾰족하게 돌출된다. 그리고 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 수평면을 따라 수평으로 길게 형성된다. 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 상면이 수평을 이루는 수평면부(441b)를 포함하고, 저면이 상향 경사지는 경사면부(441c)로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 경사면부(441c)가 이루는 각도(a, 도 6 참조)는 30~38도로 이루어지는 것이 바람직하며, 경사면부(441c)의 각도 a 가 34도 또는 33~35도의 범위 내에서 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 본 발명의 실시예는 스파이크부(441)가 박스자재를 떨어뜨리지 않고 더욱 안정적으로 들어올릴 수 있다. 이러한 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 박스자재(B)의 측면에 접촉할 수 있다. 이와 같은 구조의 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 박스자재에 접촉될 때 수평면부(441b)에 의해 박스자재에 깊게 파고 들어가지 않으며, 경사면부(441c)에 의해 각각의 박스자재가 아래로 밀리도록 하는 역할을 한다. 이러한 스파이크부(441)의 접촉부는 박스자재(B)의 측면에 접촉되어 대량의 박스자재를 안정성이 있게 들어올릴 수 있다.
그리고 스파이크부(441)의 접촉부(441a)는 하단부에 형성된 접촉부(441d)가 다른 부분에 형성된 접촉부(441d)에 비해 더 길게 이루어지는 것이 바람직하다(도 6의 부호 b 참조). 스파이크부(441)의 하단에 형성된 접촉부(441d)는 하단부로 갈수록 순차적으로 점점 더 길게 이루어진다. 이러한 본 발명의 실시예는 스파이크부(441)에 의해 들어올려지는 박스자재의 마지막 장이 낙하하지 않고 안정적으로 들어올려질 수 있다. 이러한 본 발명은 그립퍼 어셈블리(430)가 다량의 박스자재를 안정성 있게 파지 할 수 있다.
한편, 제3 브라켓(443)은 프레임(431)에 결합된다. 그리고 제3 브라켓(443)은 고정조부(445)가 결합된다. 또한, 제3 구동원(447)은 제3 브라켓(443)에 결합된다. 이동조부(449)는 제3 브라켓(443)에 결합된다. 이동조부(449)는 고정조부(445)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 고정조부(445)는 위쪽을 향하여 배치되고, 이동조부(449)는 고정조부(445)와 마주하여 아래쪽(수직방향)을 향하여 이동할 수 있다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 제함기(141)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지 센싱하는 제1 제함기 박스자재 감지센서(141a)를 포함한다. 또한, 제1 번들용 박스자재 공급부(121)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지 센싱하는 제1 번들용 박스자재 공급부 감지센서(121e)를 포함한다. 그리고 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지를 센싱하는 제1 낱개용 박스자재 공급부 감지센서(131a)를 포함한다.
그리고, 제2 제함기(241)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지 센싱하는 제2 제함기 박스자재 감지센서(241a)를 포함한다. 또한, 제2 번들용 박스자재 공급부(221)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지 센싱하는 제2 번들용 박스자재 공급부 감지센서(221e)를 포함한다. 그리고 제2 낱개용 박스자재 공급부(231)는 박스자재가 얼마나 남아 있는지를 센싱하는 제2 낱개용 박스자재 공급부 감지센서(231a)를 포함한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 포장용 자재 공급 시스템의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
제어부(C)는 제1 제함기 박스자재 감지센서(141a), 제1 번들용 박스자재 공급부 감지센서(121e), 제1 낱개용 박스자재 공급부 감지센서(131a), 제2 제함기 박스자재 감지센서(241a), 제2 번들용 박스자재 공급부 감지센서(221e), 그리고 제2 낱개용 박스자재 공급부 감지센서(231a)에서 센싱된 신호를 입력받는다. 그리고 제어부(C)는 상술한 감지센서들의 신호에 의해 박스자재를 우선적으로 공급할 곳에 박스자재를 공급한다.
본 발명의 실시예에서는 제1 포장라인(100)에서 제1 번들용 박스자재 공급부(121)를 통해 제1 제함기(141)로 박스자재를 공급하는 예를 설명하기로 한다.
제1 번들용 박스자재 공급부(121)에 박스자재가 부족하면, 제1 번들용 박스자재 공급부 감지센서(121e)가 이를 감지하여 제어부(C)에 전송한다. 그러면 제어부(C)는 제1 번들용 박스자재 공급부 감지센서(121e)의 신호를 받아 박스자재 창고의 컴퓨터에 전송한다. 그리고 별도의 이송장치(도시생략)를 통해 박스자재를 제1 파렛트 로딩부(111)로 공급한다. 그러면 제어부(C)는 제1 파렛트 로딩부(111)를 구동하여 박스자재를 제1 번들용 박스자재 공급부(121)로 이송시킨다. 제1 제함기(141)에 박스자재가 부족하면 제1 제함기 박스자재 감지센서(141a)가 이를 감지하여 제어부(C)에 전송한다. 그러면 제어부(C)는 제1 번들용 박스자재 공급부(121) 측으로 그립퍼 어셈블리(430)를 이동시킨다.
계속해서 제어부(C)는 제1구동부(433)와 제2 구동부(437)를 구동하여 스파이크부(441)를 박스자재의 측면에 밀착시킨다. 그러면 스파이크부(441)의 접촉부(441d)가 박스자재(B)의 측면에 밀착되고 박스자재(B)의 찍힘을 최소화시키면서 박스자재(B)가 아래로 떨어지는 것을 방지한다(도 8 참조). 계속해서 제어부(C)는 제2 구동부(437)를 역방향으로 구동한다. 그러면 박스자재(B)의 일측면 전체가 들어올려진다(도 9 참조). 계속해서 제어부(C)는 제1 구동부(433)를 역방향으로 구동한다. 그러면 박스자재의 일부분이 고정조부(445)와 이동조부(449)의 사이에 배치된다. 그리고 제어부(C)는 제3 구동원(447)을 구동한다. 그러면 이동조부(449)가 고정조부(445)측으로 이동하면서 박스자재를 고정한다(도 11 참조). 그리고 제어부(C)는 공급로봇(400)을 제어하여 제1 제함기(141) 측에 박스자재를 공급한다. 제어부(C)는, 상술한 예의 설명과 마찬가지로 제1 낱개용 박스자재 공급부(131)에 배치된 박스자재를 제1 제함기(141)측에 공급할 수 있다.
또한 제어부(C)는 제2 제함기(241)에도 상술한 설명과 동일 또는 유사한 방법으로 박스자재를 공급할 수 있다.
따라서 본 발명은 하나의 공급로봇을 이용하여 제1 포장라인과 제2 포장라인에 박스자재를 공급하여 포장라인 설치비용을 줄일 수 있으며, 자동화공정으로 생산성을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 하나의 공급로봇이 번들용 박스자재 또는 낱개용 박스자재와 같은 서로 다른 종류의 박스자재를 필요에 따라 적절하게 포장라인에 자동으로 공급할 수 있어 인건비를 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 그립퍼 어셈블리에 설치된 스파이크부의 접촉부(441a)가 박스자재의 측면에 접촉하여 박스자재의 손상을 방지하면서도 박스자재를 안정적으로 이송시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100. 제1 포장라인,
111. 제1 파렛트 로딩부, 113. 제1 파렛트 배출부,
121. 제1 번들용 박스자재 공급부,
121a. 파렛트, 121b. 상, 하 이송부,
121c. 구동원, 121d. 동력전달부재,
121e. 제1 번들용 박스자재 공급부 감지센서,
131. 제1 낱개용 박스자재 공급부,
131a. 제1 낱개용 박스자재 공급부 감지센서,
141. 제1 제함기, 141a. 제1 제함기 박스자재 감지센서,
151. 제1 성형기,
200. 제2 포장라인,
211. 제2 파렛트 로딩부, 213. 제2 파렛트 배출부,
221. 제2 번들용 박스자재 공급부,
221e. 제2 번들용 박스자재 공급부 감지센서,
231. 제2 낱개용 박스자재 공급부,
231a. 제2 낱개용 박스자재 공급부 감지센서,
241. 제2 제함기, 241a. 제2 제함기 박스자재 감지센서,
251. 제2 성형기,
300. 갠트리,
400. 공급로봇,
430. 그립퍼 어셈블리,
431. 프레임, 433. 제1 구동부,
435. 제1 브라켓, 437. 제2 구동부,
439. 제2 브라켓, 441. 스파이크부,
441a. 접촉부, 441b. 수평면부,
441c. 경사면부, 441d. 접촉부,
443. 제3 브라켓, 447. 제3 구동원,
449. 이동조부

Claims (8)

  1. 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제1 포장라인,
    상기 제1 포장라인의 인접한 곳에 배치되어 또 다른 박스자재를 공급받아 상자를 만들고 포장하는 제2 포장라인,
    상기 제1 포장라인과 제2 포장라인 사이에 설치되는 갠트리,
    상기 갠트리에 설치되어 상기 갠트리를 따라 이동하는 공급로봇, 그리고
    박스자재의 공급 신호를 입력받아 상기 제1 포장라인 또는 상기 제2 포장라인을 선택하여 박스자재를 공급하도록 상기 공급로봇을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 공급로봇은
    상기 박스자재를 파지하는 그립퍼 어셈블리를 포함하고,
    상기 그립퍼 어셈블리는
    상기 공급로봇에 결합되는 프레임,
    상기 프레임에 결합되는 제1 구동부,
    상기 제1 구동부에 의해 선형 이동하는 제1 브라켓,
    상기 제1 브라켓에 결합되는 제2 구동부,
    상기 제2 구동부에 의해 상기 제1 브라켓의 이동 방향에 대해 다른 방향으로 이동하는 제2 브라켓,
    상기 제2 브라켓에 결합되는 스파이크부,
    상기 프레임에 결합되는 제3 브라켓,
    상기 제3 브라켓에 고정되는 고정조부,
    상기 제3 브라켓에 결합되는 제3 구동원,
    상기 제3 구동원에 상기 고정조부 방향으로 이동하는 이동조부
    를 포함하는 포장용 자재 공급 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 포장라인은
    박스자재가 공급되는 제1 파렛트 로딩부,
    상기 제1 파렛트 로딩부로부터 번들용 박스자재를 공급받는 제1 번들용 박스자재 공급부,
    상기 제1 파렛트 로딩부로부터 낱개용 박스자재를 공급받는 제1 낱개용 박스자재 공급부, 그리고
    상기 제1 번들용 박스자재 공급부 또는 상기 제1 낱개용 박스자재 공급부로부터 박스자재를 공급받아 박스를 만드는 제1 제함기 및 제1 성형기
    를 포함하는 포장용 자재 공급 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 포장라인은
    박스자재가 공급되는 제2 파렛트 로딩부,
    상기 제2 파렛트 로딩부로부터 번들용 박스자재를 공급받는 제2 번들용 박스자재 공급부,
    상기 제2 파렛트 로딩부로부터 낱개용 박스자재를 공급받는 제2 낱개용 박스자재 공급부, 그리고
    상기 제2 번들용 박스자재 공급부 또는 상기 제2 낱개용 박스자재 공급부로부터 박스자재를 공급받아 박스를 만드는 제2 제함기 및 제2 성형기
    를 포함하는 포장용 자재 공급 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스파이크부는
    일면에 간격을 이루어 돌출되어 박스자재의 측면에 접촉하는 다수의 접촉부
    를 구비한 포장용 자재 공급 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 접촉부는
    상면이 수평을 이루는 수평면부와,
    저면이 상향 경사지는 경사면부
    로 이루어지는 포장용 자재 공급 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 접촉부는
    하단부에 형성된 접촉부가 다른 부분에 형성된 접촉부에 비해 더 길게 이루어지는 포장용 자재 공급 시스템.
  8. 박스자재를 포장라인에 공급하는 공급로봇에 결합되어 상기 박스자재를 파지하는 그립퍼 어셈블리에 있어서,
    상기 공급로봇에 결합되는 프레임,
    상기 프레임에 결합되는 제1 구동부,
    상기 제1 구동부에 의해 선형 이동하는 제1 브라켓,
    상기 제1 브라켓에 결합되는 제2 구동부,
    상기 제2 구동부에 의해 상기 제1 브라켓의 이동 방향에 대해 다른 방향으로 이동하는 제2 브라켓,
    상기 제2 브라켓에 결합되는 스파이크부,
    상기 프레임에 결합되는 제3 브라켓,
    상기 제3 브라켓에 결합되는 고정조부,
    상기 제3 브라켓에 결합되는 제3 구동원, 그리고
    상기 제3 구동원에 의해 상기 고정조부 방향으로 이동하는 이동조부
    를 포함하는 그립퍼 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140057958A (ko) * 2012-11-05 2014-05-14 한국항공대학교산학협력단 유연 제함 시스템 및 그 제어 방법
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