KR102623802B1 - 용기 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용기 공급 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 테이프로 봉합된 포장박스를 자동으로 컷팅하고, 포장박스의 덮개를 자동으로 개방한 후, 포장박스 내에 포장된 용기수납체를 자동으로 인출할 수 있어서, 작업 공정의 자동화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 정전기제거모듈에 의해 포장박스 안쪽과 주변의 공기가 이온화됨으로써, 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하여 포장박스 내부에 포장된 용기에 먼지 등 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

용기 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING CONTAINERS}
본 발명은 용기 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 협동로봇모듈에 의해 포장박스의 테이핑 봉합된 덮개가 컷팅 및 개방되고, 정전기제거모듈에 의해 포장박스 안쪽 및 주변의 공기를 이온화하여 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하는 용기 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 포장박스는 골판지 원단을 사각박스 형태로 제작하여 사용하게 된다.
이러한 포장박스는, 일반적으로 그 내부에 용기, 제품 등의 물건을 넣은 후 테이핑하여 운송하거나, 포장박스 외부에 밴드를 묶어서 운송하고, 이 후 포장박스 내부의 물건을 꺼낼 때는 사람이 테이핑 부분을 절단하거나 밴드를 자른 후 포장박스를 개방하여 내부에 보관된(수납된) 물건을 꺼내게 된다.
한편, 한국등록실용신안 제20-0392266호에는 중량이나 부피가 큰 포장박스의 해체시 외측에 일방향으로 감긴 묶음용 밴드를 자동을 절단 제거하는 밴드자동절단제거장치가 개시되어 있다.
그러나 이와 같은 밴드자동절단제거장치 등에도 불구하고 현재까지 대부분의 경우, 포장박스 내부의 물건을 꺼내는 과정에 많은 인력이 투입되어야 하는 바, 테이프 등으로 봉합된 포장박스를 자동으로 절개하고, 포장박스 내부에 수납된 물건을 자동으로 인출할 수 있도록 하는 장치의 개발이 요구된다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 테이프로 봉합된 포장박스를 자동으로 컷팅하고, 포장박스의 덮개를 자동으로 개방한 후, 포장박스 내에 포장된 용기수납체를 자동으로 인출할 수 있어서, 작업 공정의 자동화를 이룰 수 있는 용기 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 정전기제거모듈에 의해 포장박스 안쪽과 주변의 공기가 이온화됨으로써, 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하여 포장박스 내부에 포장된 용기에 먼지 등 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 용기 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 용기가 수납된 용기수납체가 포장된 포장박스를 이송하는 이송모듈; 상기 이송모듈을 통해 이송되는 상기 포장박스의, 테이프로 봉합된 덮개를 컷팅하고 개방하는 제1협동로봇모듈; 개방된 상기 포장박스의 덮개를 상기 포장박스의 진행방향 전,후,좌,우 중 적어도 한쪽 이상에서 지지하는 덮개지지모듈; 및 개방된 상기 포장박스 안쪽과 주변의 공기를 이온화하여 상기 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하는 정전기제거모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1협동로봇모듈은, 상기 포장박스에 부착된 테이프의 절개 위치에 대한 좌표정보를 생성하는 카메라부; 상기 카메라부에서 생성된 상기 좌표정보에 따라, 상기 테이프 중 상기 포장박스의 덮개와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프를 컷팅하는 컷팅모듈; 및 상기 컷팅모듈과 결합되고, 상기 카메라부에서 생성된 상기 좌표정보에 따라, 상기 테이프 중 상기 포장박스의 덮개에 부착된 테이프를 컷팅하고, 상기 덮개를 개방하는 컷팅및개방모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치를 제공한다.
또한, 상기 덮개지지모듈은, 상기 포장박스의 진행방향 우측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 우측 부분을 가압지지하는 제1지지암부와, 상기 제1지지암부의 하부에 구비되고 상기 제1지지암부를 승하강시키는 제1승하강구동부를 포함하는 제1덮개지지모듈; 및 상기 포장박스의 진행방향 좌측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 좌측 부분을 가압지지하는 제2지지암부와, 상기 제2지지암부의 하부에 구비되고 상기 제2지지암부를 승하강시키는 제2승하강구동부를 포함하는 제2덮개지지모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치를 제공한다.
또한, 상기 덮개지지모듈은, 상기 포장박스의 진행방향 전방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 전방 부분을 가압지지하는 제3지지암부와, 상기 제3지지암부의 하부에 구비되고 상기 제3지지암부를 승하강시키는 제3승하강구동부를 포함하는 제3덮개지지모듈; 및 상기 포장박스의 진행방향 후방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 후방 부분을 가압지지하는 제4지지암부와, 상기 제4지지암부의 하부에 구비되고 상기 제4지지암부를 승하강시키는 제4승하강구동부를 포함하는 제4덮개지지모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치를 제공한다.
또한, 상기 정전기제거모듈은, 개방된 상기 포장박스가 안쪽에 위치되도록 주변을 폐쇄하는 덮개부 내부의 공기를 이온화하도록, 상기 덮개부에 포함된 프레임부에 설치되는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 테이프로 봉합된 포장박스를 자동으로 컷팅하고, 포장박스의 덮개를 자동으로 개방한 후, 포장박스 내에 포장된 용기수납체를 자동으로 인출할 수 있어서, 작업 공정의 자동화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 정전기제거모듈에 의해 포장박스 안쪽과 주변의 공기가 이온화됨으로써, 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하여 포장박스 내부에 포장된 용기에 먼지 등 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 용기가 수납된 용기수납체의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 용기수납체가 포장된 포장박스의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 일부 구성에 대한 사시도 및 스토퍼의 부분확대도이다.
도 5는 제1협동로봇모듈의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 일부 구성에서 덮개지지모듈을 강조한 사시도이다.
도 7은 도 6에서 제1덮개지지모듈의 부분확대도이다.
도 8은 도 6에서 제3덮개지지모듈의 부분확대도이다.
도 9는 제1협동로봇모듈의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 10과 도 11은 도 9의 제1협동로봇모듈이 포장박스의 덮개와 측면 사이에 부착된 테이프를 컷팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 9의 제1협동로봇모듈이 포장박스의 덮개에 부착된 테이프를 컷팅하는 예를 나타낸 도면이다.
도 13과 도 14는 제2협동로봇모듈이 포장박스 내의 용기수납체를 인출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 정전기제거모듈이 안쪽에 위치하는 덮개부의 일예를 나타낸 도면이다.
도 16은 정전기제거모듈이 프레임부에 설치된 일예를 나타낸 도면이다.
도 17은 제2협동로봇모듈과 마개탈거모듈에 의해 용기수납체에서 마개가 탈거되는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 2는 용기가 수납된 용기수납체의 일예를 나타낸 도면이다. 도 3은 용기수납체가 포장된 포장박스의 일예를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 일부 구성에 대한 사시도 및 스토퍼의 부분확대도이다. 도 5는 제1협동로봇모듈의 일예를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치의 일부 구성에서 덮개지지모듈을 강조한 사시도이다. 도 7은 도 6에서 제1덮개지지모듈의 부분확대도이다. 도 8은 도 6에서 제3덮개지지모듈의 부분확대도이다. 도 9는 제1협동로봇모듈의 다른 예를 나타낸 사시도이다. 도 10과 도 11은 도 9의 제1협동로봇모듈이 포장박스의 덮개와 측면 사이에 부착된 테이프를 컷팅하는 예를 나타낸 도면이다. 도 12는 도 9의 제1협동로봇모듈이 포장박스의 덮개에 부착된 테이프를 컷팅하는 예를 나타낸 도면이다. 도 13과 도 14는 제2협동로봇모듈이 포장박스 내의 용기수납체를 인출하는 예를 나타낸 도면이다. 도 15는 정전기제거모듈이 안쪽에 위치하는 덮개부의 일예를 나타낸 도면이다. 도 16은 정전기제거모듈이 프레임부에 설치된 일예를 나타낸 도면이다. 도 17은 제2협동로봇모듈과 마개탈거모듈에 의해 용기수납체에서 마개가 탈거되는 과정을 보여주는 도면이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치(100)는, 용기(201)가 수납된 용기수납체(101)가 포장된 포장박스(103)를 이송하는 이송모듈(105); 이송모듈(105)을 통해 이송되는 포장박스(103)의, 테이프(T,T')로 봉합된 덮개(C)를 컷팅하고 개방하는 제1협동로봇모듈(107); 개방된 포장박스(103)의 덮개(C)를 포장박스(103)의 진행방향 전,후,좌,우 중 적어도 한쪽 이상에서 지지하는 덮개지지모듈(109); 및 개방된 포장박스(103) 안쪽과 주변의 공기를 이온화하여, 포장박스(103) 안쪽과 주변의 정전기를 제거하는 정전기제거모듈(111);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이송모듈(105)은, 용기(201)가 수납된 용기수납체(101)가 포장된 포장박스(103)를 이송한다.
여기서, 용기(201)는 일예로 상부가 개방된 컵(CUP) 형상의 용기일 수 있다.
용기수납체(101)는, 용기(201)를 적층하여 수납한다.
용기수납체(101)는, 일예로 중공의 원기둥 형상의 수납몸체(203)와, 수납몸체(203) 양단에 각각 결합되는 마개(205)를 포함하여 구성될 수 있다.
수납몸체(203)와 마개(205)는, 용기수납체(101) 내부에 수납된 용기(201)를 작업자가 외부에서 확인할 수 있도록 투명한 재질로 이뤄질 수 있다.
이송모듈(105)은, 포장박스(103)의 진행방향으로 이격되며 나란하게 배치된 복수개의 롤러(R)와, 복수개의 롤러(R)가 서로 연동하여 회전하도록 복수개의 롤러(R)를 서로 연결하는 동력전달체(401)를 포함한다.
여기서 동력전달체(401)는 일예로, 벨트 또는 체인으로 제공될 수 있다.
이어서, 제1협동로봇모듈(107)은, 이송모듈(105)을 통해 이송되는 포장박스(103)의, 테이프(T,T')로 봉합된 덮개(C)를 컷팅하고 개방한다.
이와 같은 제1협동로봇모듈(107)의 일예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 제1협동로봇모듈(107)은, 포장박스(103)에 부착된 테이프(T,T')의 절개 위치에 대한 좌표정보를 생성하는 카메라부(501); 카메라부(501)에서 생성된 좌표정보에 따라, 테이프(T,T') 중 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프(T')를 컷팅하는 컷팅모듈(503); 및 컷팅모듈(503)과 결합되고, 카메라부(501)에서 생성된 좌표정보에 따라, 테이프(T,T') 중 포장박스(103)의 덮개(C)에 부착된 테이프(T)를 컷팅하고, 덮개(C)를 개방하는 컷팅및개방모듈(505);을 포함한다.
도 5에서는 이러한 제1협동로못모듈(107)의 일예를 간단한 구조도로 표현하였다.
이하, 도 9 내지 도 12를 기준으로 제1협동로못모듈(107)의 구성을 설명한다.
제1협동로못모듈(107)은, 상호 회동가능하게 결합되어 복수개의 자유도를 갖는 로봇암(RA)을 갖는다.
로봇암(RA)은 공지의 기술로 작동하므로 구체적 설명은 생략한다.
카메라부(501)는, 포장박스(103)에 부착된 테이프(T,T')의 절개 위치에 대한 좌표정보를 생성한다.
이러한 카메라부(501)는, 3차원 공간 상에서 특정 대상물(위치, 지점 등)의 3차원 좌표정보를 생성할 수 있는 3D카메라로 제공될 수 있다.
한편, 카메라부(501)는, 후술할 컷팅모듈(503)의 베이스플레이트(901)에 장착될 수 있다.
컷팅모듈(503)은, 카메라부(501)에서 생성된 좌표정보에 따라, 테이프(T,T') 중 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프(T')를 컷팅한다.
이러한 컷팅모듈(503)의 구조에 대한 일예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 컷팅모듈(503)은, 로봇암(RA)에 회전가능하게 결합되는 베이스플레이트(901); 베이스플레이트(901)에 결합되고, 로봇암(RA)의 움직임에 따라 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프(T')를 컷팅하는 제1컷팅나이프부(903); 베이스플레이트(901)에 결합되고, 제1컷팅나이프부(903)의 컷팅작업시 포장박스(103)의 덮개(C)를 롤링지지하면서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드하는 제1가이드롤러부(905); 및 베이스플레이트(901)에 결합되고, 제1컷팅나이프부(903)의 컷팅작업시 포장박스(103)의 측면을 롤링지지하면서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드하는 제2가이드롤러부(907);를 포함한다.
베이스플레이트(901)는, 로봇암(RA)에 회전가능하게 결합된다.
이러한 베이스플레이트(901)는 일예로 긴 직사각형 형상으로 제공되는데, 도 9 내지 도 11에서 베이스플레이트(901)는 긴 변이 수평과 나란하도록 회전한 상태를 나타내었다.
제1컷팅나이프부(903)는, 베이스플레이트(901)에 결합된다.
이러한 제1컷팅나이프부(903)는, 로봇암(RA)의 움직임에 따라 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프(T')를 컷팅한다.
여기서, '측면'은 양측 덮개(C)가 맞대응하여 형성되는 라인에 수직인 라인 방향의 '측면'을 의미한다.
제1가이드롤러부(905)는, 베이스플레이트(901)에 결합된다.
이러한 제1가이드롤러부(905)는, 제1컷팅나이프부(903)의 컷팅작업시 포장박스(103)의 덮개(C)를 롤링지지하면서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드한다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 제1가이드롤러부(905)는 제1컷팅나이프부(903)의 상측에 위치한 상태에서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드하게 된다.
제2가이드롤러부(907)는, 베이스플레이트(901)에 결합된다.
이러한 제2가이드롤러부(907)는, 제1컷팅나이프부(903)의 컷팅작업시 포장박스(103)의 측면을 롤링지지하면서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드한다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 제2가이드롤러부(907)는 제1컷팅나이프부(903)의 하측에 위치한 상태에서 제1컷팅나이프부(903)의 이동경로를 가이드하게 된다.
컷팅및개방모듈(505)은, 컷팅모듈(503)과 결합된다.
이러한 컷팅및개방모듈(505)은, 카메라부(501)에서 생성된 좌표정보에 따라, 테이프(T,T') 중 포장박스(103)의 덮개(C)에 부착된 테이프(T)를 컷팅하고, 덮개(C)를 개방한다.
컷팅및개방모듈(505)의 세부 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 컷팅및개방모듈(505)은, 컷팅모듈(503)의 베이스플레이트(901)에 연결되는 연장암(1001); 연장암(1001)의 일측면에 돌출형성되고, 로봇암(RA)의 움직임에 따라 포장박스(103)의 덮개(C)에 부착된 테이프(T)를 컷팅하는 제2컷팅나이프부(1003); 및 연장암(1001)의 단부에 형성되고, 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이 공간이 확보되도록 진입함과 함께 덮개(C)에 부착된 테이프(T)의 컷팅완료 후 덮개(C)를 개방하는 가이드개방부(1005);를 포함한다.
연장암(1001)은, 컷팅모듈(503)의 베이스플레이트(901)에 연결된다.
일예로, 연장암(1001)은 각진 긴 바(bar) 형상으로 제공될 수 있다.
비록 도면상에 도시되진 않았으나, 연장암(1001)은 베이스플레이트(901) 내외로 인입 또는 인출되면서 길이가 가변되는 구조를 가질 수 있다.
제2컷팅나이프부(1003)는, 연장암(1001)의 일측면에서 돌출형성된다.
이러한 제2컷팅나이프부(1003)는, 교체가 가능하도록 연장암(1001)의 일측면에 착탈가능하게 결합될 수도 있다.
가이드개방부(1005)는, 연장암(1001)의 단부에 형성된다.
이러한 가이드개방부(1005)는, 포장박스(103)의 덮개(C)와 측면 사이 공간이 확보되도록 진입함과 함께 덮개(C)에 부착된 테이프(T)의 컷팅완료 후 덮개(C)를 개방한다.
이를 위해 가이드개방부(1005)는, 포장박스(1003)의 덮개(C)와 측면 사이 공간을 향하는 일측 단부가 뾰족한 형상을 가질 수 있으며, 타측 단부를 향하는 방향으로는 볼록한 형상을 가질 수 있다.
이로 인해 가이드개방부(1005)가 포장박스(1003)의 덮개(C)와 측면 사이 공간으로 진입하여 이동하면, 제2컷팅나이프부(1003)에 의해 양쪽 덮개(C)에 부착된 테이프(T)가 컷팅되면서, 양쪽 덮개(C)의 중앙 라인이 위쪽으로 들리게 되고, 이는 제2컷팅나이프부(1003)의 테이프(T) 컷팅 작업을 더욱 용이하게 한다.
한편, 제2컷팅나이프부(1003)에 의해 덮개(C)에 부착된 테이프(T)의 컷팅작업이 완료되면, 로봇암(RA)의 움직임에 의해 가이드개방부(1005)가 덮개(C)를 개방하게 된다.
이어서, 덮개지지모듈(109)은, 개방된 포장박스(103)의 덮개(C)를 포장박스(103)의 진행방향 전,후,좌,우 중 적어도 한쪽 이상에서 지지한다.
이러한 덮개지지모듈(109)의 일예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 덮개지지모듈(109)은, 포장박스(103)의 진행방향 우측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 포장박스(103)의 덮개(C) 중 우측 부분을 가압지지하는 제1지지암부(601)와, 제1지지암부(601)의 하부에 구비되고 제1지지암부(601)를 승하강시키는 제1승하강구동부(603)를 포함하는 제1덮개지지모듈(109A); 및 포장박스(103)의 진행방향 좌측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 포장박스(103)의 덮개(C) 중 좌측 부분을 가압지지하는 제2지지암부와, 제2지지암부의 하부에 구비되고 제2지지암부를 승하강시키는 제2승하강구동부를 포함하는 제2덮개지지모듈(109B);을 포함한다.
제1덮개지지모듈(109A)과 제2덮개지지모듈(109B)는 동일한 구성으로 이뤄지므로, 이하에서는 제1덮개지지모듈(109A)에 대해 설명한다.
제1덮개지지모듈(109A)은, 포장박스(103)의 진행방향 우측에 구비된다.
제1덮개지지모듈(109A)은, 제1지지암부(601)와 제1승하강구동부(603)를 포함한다.
제1덮개지지모듈(109A)은, 포장박스(103)의 진행방향에 수직한 좌우방향으로 위치가 가변될 수 있다.
제1지지암부(601)는, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여, 개방된 포장박스(103)의 덮개(C) 중 우측 부분을 가압지지한다.
좀 더 구체적으로, 제1지지암부(601)는, 베이스패널(701); 베이스패널(701)의 일측에 결합되고, 다수의 링크구조로 실린더(703)에 의해 회동하며, 단부에 고정롤러(705)가 결합된 우측지지암(601A); 및 베이스패널(701)의 타측에 결합되고, 다수의 링크구조로 실린더(707)에 의해 회동하며, 단부에 고정롤러(709)가 결합되는 좌측지지암(601B);을 포함한다.
베이스패널(701)은 평판 형상으로 제공된다.
우측지지암(601A)과 좌측지지암(601B)은 동일한 구성으로 제공된다.
우측지지암(601A)의 링크구조를 좀 더 상세히 설명한다.
우측지지암(601A)은, 내측에 실린더(703)가 배치되는 가이드본체(717); 실린더(703)와 연결되어 실린더(703)의 작동에 따라 회전하며, 가이드본체(717)의 일단에 결합되는 제1링크암(719); 제1링크암(719)이 회전함에 따라 함께 회전하며, 가이드본체(717)의 일단에 결합되는 제2링크암(721); 일단이 제2링크암(721)에 결합되고 'ㄱ' 형상으로 절곡되며, 타단에 고정롤러(705)가 결합되는 제3링크암(723); 및 일단이 가이드본체(717)의 타단에 결합되고 타단이 제3링크암(723)에 결합되며, 제3링크암(723)의 회전중심을 제공하는 제4링크암(725);을 포함한다.
우측지지암(601A)의 고정롤러(705)와 좌측지지암(601B)의 고정롤러(709)는, 실린더(703,707)의 작동에 의해 상하방향으로 기립되었다가 수평방향으로 누우면서 포장박스(103)의 덮개(C) 중 우측 부분과 좌측 부분을 각각 가압지지한다.
제1승하강구동부(603)는, 제1지지암부(601)의 하부에 구비된다.
제1승하강구동부(603)는, 제1지지암부(601)를 승하강시킨다.
좀 더 구체적으로, 제1승하강구동부(603)는, 베이스패널(701)의 일측 하부에 결합되어 베이스패널(701)에 승하강 구동력을 제공하는 우측실린더구동부(711); 베이스패널(701)의 타측 하부에 결합되어 베이스패널(701)에 승하강 구동력을 제공하는 좌측실린더구동부(713); 및 베이스패널(701)의 중앙 하부에 결합되어 베이스패널(701)의 승하강을 지지하는 중앙지지부(715);를 포함한다.
우측실린더구동부(711)와 좌측실린더구동부(713)는 일예로 유압실린더로 제공될 수 있다.
한편, 덮개지지모듈(109)은, 포장박스(103)의 진행방향 전방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 포장박스(103)의 덮개(C) 중 전방 부분을 가압지지하는 제3지지암부(801)와, 제3지지암부(801)의 하부에 구비되고 제3지지암부(801)를 승하강시키는 제3승하강구동부(803)를 포함하는 제3덮개지지모듈(109C); 및 포장박스(103)의 진행방향 후방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 포장박스(103)의 덮개 중 후방 부분을 가압지지하는 제4지지암부와, 제4지지암부의 하부에 구비되고 제4지지암부를 승하강시키는 제4승하강구동부를 포함하는 제4덮개지지모듈(109D);을 포함한다.
제3덮개지지모듈(109C)과 제4덮개지지모듈(109D)는 동일한 구성으로 이뤄지므로, 이하에서는 제3덮개지지모듈(109C)에 대해 설명한다.
제3덮개지지모듈(109C)은, 포장박스(103)의 진행방향 전방에 구비된다.
제3덮개지지모듈(109C)은, 제3지지암부(801)와 제3승하강구동부(803)를 포함한다.
제3지지암부(801)는, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 포장박스(103)의 덮개(C) 중 전방 부분을 가압지지한다.
제3지지암부(801)의 세부 구성은 앞에서 설명한 제1지지암부(601) 중 우측지지암(601A) 또는 좌측지지암(601B)과 동일하다.
제3승하강구동부(803)는, 제3지지암부(801)의 하부에 구비된다.
제3승하강구동부(803)는, 제3지지암부(801)를 승하강시킨다.
제3승하강구동부(803)는, 앞에서 설명한 우측실린더구동부(711) 또는 좌측실린더구동부(713)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
이어서, 정전기제거모듈(111)은, 개방된 포장박스(103) 안쪽과 주변의 공기를 이온화하여 포장박스(103) 안쪽과 주변의 정전기를 제거한다.
일예로, 정전기제거모듈(111)은, 공기를 이온화시키기 위해 양이온과 음이온을 발생시켜서, 개방된 포장박스(103) 안쪽과 주변의 공기를 이온화한다.
정전기제거모듈(111)은, 이오나이저를 포함할 수 있다.
정전기제거모듈(111)은, 양이온 또는 음이온 중 어느 한 이온만을 발생시킬 수도 있고, 양이온 및 음이온을 모두 발생시킬 수도 있다.
정전기제거모듈(111)이 양이온 및 음이온을 모두 발생시키는 경우, 정전기제거모듈(111)은 양이온을 발생시키는 파트와 음이온을 발생시키는 파트로 나뉠 수 있다.
한편, 이러한 정전기제거모듈(111)은, 개방된 포장박스(103)가 안쪽에 위치되도록 주변을 폐쇄하는 덮개부(1501,1503) 내부의 공기를 이온화하도록, 덮개부(1501,1503)에 포함된 프레임부(1601)에 설치될 수 있다.
도 15와 도 16에 도시된 바와 같이, 덮개부(1501,1503)는, 측면덮개부(1501)와 지붕덮개부(1503)를 포함할 수 있으며, 정전기제거모듈(111)은, 지붕덮개부(1503)의 하측에 배치된 프레임부(1601)에 설치될 수 있다.
이처럼 용기 공급 장치(100)에 정전기제거모듈(111)이 구비됨으로써, 포장박스(103) 안쪽과 주변의 공기가 이온화되어, 포장박스(103) 안쪽과 주변의 정전기를 제거하게 되고, 이를 통해 포장박스(103) 내부에 포장된 용기수납체(101) 등에 먼지 등 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 용기 공급 장치(100)는, 포장박스(103)에 부착된 테이프(T,T')의 컷팅 및 포장박스(103)의 개방시, 포장박스(103)의 진행방향 전방과 후방에서 포장박스(103)를 지지하며 위치고정시키는 스토퍼(403,405);를 더 포함할 수 있다.
전방스토퍼(403)와 후방스토퍼(405)는 동일한 구성으로 제공되므로, 전방스토퍼(403)에 대해 설명한다.
전방스토퍼(403)는, 이송모듈(105)을 통해 포장박스(103)가 특정 위치(즉, 포장박스(103)에 부착된 테이프(T,T')의 컷팅 및 포장박스(103)가 개방되는 작업이 진행되는 위치)에 도달하기 까지는 이송모듈(105) 하측에 위치하고, 포장박스(103)가 특정 위치에 도달했을 때 이송모듈(105)의 상측으로 돌출하게 된다.
한편, 전방스토퍼(403)는, 구동부(407)에 의해 포장박스(103)의 진행방향으로 위치가 가변될 수 있다.
즉, 전방스토퍼(403)는, 포장박스(103)의 지지 및 위치고정 기능뿐만 아니라, 특정 위치에 포장박스(103)가 위치하였을 때, 포장박스(103)의 전방면을 후방 쪽으로 가압하여, 포장박스(103)의 덮개(C)와 전방면 사이 공간을 형성하면서, 해당 부분 테이프(T,T')가 부착면으로부터 떨어지도록 함으로써, 테이프(T,T')의 컷팅 작업, 덮개(C)의 개방 작업이 좀 더 수월해지도록 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 용기 공급 장치(100)는, 개방된 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)를 인출하고, 인출된 용기수납체(101)를 이동시킨 후 용기수납체(101)를 기울여서 용기수납체(101)에 수납된 용기(201)를 인출하는 제2협동로봇모듈(113);을 더 포함할 수 있다.
이러한 제2협동로봇모듈(113)의 일실시예를 좀 더 구체적으로 설명하면, 제2협동로봇모듈(113)은, 로봇암(RA'); 로봇암(RA')에 결합되고, 개방된 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)의 공간 상 위치에 대한 공간좌표정보를 생성하는 3D카메라부(1301); 및 로봇암(RA')에 결합되어 움직이면서, 공간좌표정보에 따라 개방된 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)를 잡아 인출 및 기울이는 그리퍼부(1303);를 포함한다.
로봇암(RA')은 공지의 기술로 작동하므로 구체적 설명은 생략한다.
3D카메라부(1301)는, 로봇암(RA')에 결합된다.
이러한 3D카메라부(1301)는, 개방된 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)의 공간 상 위치에 대한 공간좌표정보를 생성한다.
일예로, 3D카메라부(1301)는 포장박스(103) 내에 수납된 용기수납체(101)의 적층 위치(깊이, DEPTH)를 센싱하여, 용기수납체(101)의 공간 상 공간좌표정보를 생성한다.
그리퍼부(1303)는, 로봇암(RA')에 결합되어 움직인다.
이러한 그리퍼부(1303)는, 3D카메라부(1301)에서 생성된 용기수납체(101)의 공간좌표정보에 따라, 개방된 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)를 잡아 인출 및 기울인다.
좀 더 상세히 설명하면, 그리퍼부(1303)는, 로봇암(RA')에 회전가능하게 결합되는 베이스모듈(1305); 베이스모듈(1305)에 결합되고, 용기수납체(101)의 공간좌표정보에 따라 로봇암(RA')의 작동에 의해 위치가변되면서, 용기수납체(101)를 잡는 로봇손모듈(1307);을 포함한다.
도 13에서는 로봇손모듈(1307)이 베이스모듈(1305)의 일단부와 타단부에 각각 형성되어 상호 연동하면서 작동하는 예를 도시하였다.
베이스모듈(1305)은, 로봇암(RA')에 회전가능하게 결합된다.
일예로, 베이스모듈(1305)은 긴 육면체 형상을 가질 수 있다.
로봇손모듈(1307)은, 베이스모듈(1305)에 결합된다.
이러한 로봇손모듈(1307)은, 용기수납체(101)의 공간좌표정보에 따라 로봇암(RA')의 작동에 의해 위치가변되면서 용기수납체(101)를 잡는다.
좀 더 구체적으로 로봇손모듈(1307)은, 일단이 베이스모듈(1305)의 양측에 각각 형성된 제1회동부(1309)에 회동가능하게 결합되는 제1그립바(1311); 및 일단이 제1그립바(1311)의 타단에 형성된 제2회동부(1313)에 회동가능하게 결합되는 제2그립바(1315);를 포함한다.
제1회동부(1309)와 제2회동부(1313)는 각각 전동모터 등 전동장치를 포함할 수 있다.
베이스모듈(1305)의 양측에는 각각 제1회동부(1309)가 형성된다.
이러한 제1회동부(1309)에는 제1그립바(1311)의 일단이 회동가능하게 결합된다.
한편, 로봇손모듈(1307)이 용기수납체(101)를 잡고 들어올리거나 이동시키는 과정에서 용기수납체(101)가 미끄러져 로봇손모듈(1307)로부터 이탈하는 것을 방지하도록, 제1그립바(1311)는 용기수납체(101)를 향하는 안쪽면에 구비되는 슬립방지패드(1317)를 포함할 수 있다.
슬립방지패드(1317)의 표면에는 일예로 엠보 구조, 복수개의 홈 구조 등 마찰력 향상 구조가 형성될 수 있다.
제1그립바(1311)의 타단에는 제2회동부(1313)가 형성된다.
제2그립바(1315)는, 제1그립바(1311)의 타단에 형성된 제2회동부(1313)에 회동가능하게 결합된다.
도 2, 도 13, 도 14, 도 17을 참고하여, 제2협동로봇모듈(113)을 통해 용기수납체(101)에 수납된 용기(201)가 인출되는 과정을 설명한다.
제2협동로봇모듈(113)의 그리퍼부(1303)는, 포장박스(103) 내의 용기수납체(101)를 인출한 후, 인출된 용기수납체(101)를 마개탈거모듈(1701) 방향으로 이송한다.
이 때, 용기수납체(101)의 마개(205)는, 마개탈거모듈(1701)에 구비된 마개탈거부(1703) 방향을 향하게 된다.
여기서, 마개탈거부(1703)는 일예로, 진공흡착 방식으로 용기수납체(101)로부터 마개(205)를 탈거할 수 있다.
이 후, 마개탈거모듈(1701)에 의해 용기수납체(101)에서 마개(205)가 탈거되면, 제2협동로봇모듈(113)의 그리퍼부(1303)는, 용기수납체(101) 내에 수납된 용기(201)가 용기수납체(101) 외부로 이탈되지 않도록 용기수납체(101)를 일방향으로 회전시켜 기울인다.
이 후, 제2협동로봇모듈(113)의 그리퍼부(1303)는, 용기수납체(101) 내에 수납된 용기(201)가 사용되는 다른 공정 절차에서, 용기수납체(101)를 타방향으로 회전시켜 용기수납체(101) 내에 수납된 용기(201)를 인출한다.
이후, 제2협동로봇모듈(113)은, 용기(201)가 인출되어 비어 있는 용기수납체(101)를, 빈 용기수납체(101)를 수납하는 포장박스 내에 투입하게 된다.
한편, 마개탈거모듈(1701)은, 용기수납체(101)로부터 탈거한 마개(205)를 별도 보관박스(보관용기 등)에 투입하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 테이프로 봉합된 포장박스를 자동으로 컷팅하고, 포장박스의 덮개를 자동으로 개방한 후, 포장박스 내에 포장된 용기수납체를 자동으로 인출할 수 있어서, 작업 공정의 자동화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 정전기제거모듈에 의해 포장박스 안쪽과 주변의 공기가 이온화됨으로써, 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하여 포장박스 내부에 포장된 용기에 먼지 등 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 용기 공급 장치
101 : 용기수납체
103 : 포장박스
105 : 이송모듈
107 : 제1협동로봇모듈
107A : 컷팅및개방로봇
107B : 개방로봇
109 : 덮개지지모듈
109A : 제1덮개지지모듈
109B : 제2덮개지지모듈
109C : 제3덮개지지모듈
109D : 제4덮개지지모듈
111 : 정전기제거모듈
113 : 제2협동로봇모듈
201 : 용기
203 : 수납몸체
205 : 마개
401 : 동력전달체
403 : 전방스토퍼
405 : 후방스토퍼
407 : 구동부
501 : 카메라부
503 : 컷팅모듈
505 : 컷팅및개방모듈
601 : 제1지지암부
601A : 우측지지암
601B : 좌측지지암
603 : 제1승하강구동부
701 : 베이스패널
703 : 실린더
705 : 고정롤러
707 : 실린더
709 : 고정롤러
711 : 우측실린더구동부
713 : 좌측실린더구동부
715 : 중앙지지부
717 : 가이드본체
719 : 제1링크암
721 : 제2링크암
723 : 제3링크암
725 : 제4링크암
801 : 제3지지암부
803 : 제3승하강구동부
901 : 베이스플레이트
903 : 제1컷팅나이프부
905 : 제1가이드롤러부
907 : 제2가이드롤러부
1001 : 연장암
1003 : 제2컷팅나이프부
1005 : 가이드개방부
1301 : 3D카메라부
1303 : 그리퍼부
1305 : 베이스모듈
1307 : 로봇손모듈
1309 : 제1회동부
1311 : 제1그립바
1313 : 제2회동부
1315 : 제2그립바
1317 : 슬립방지패드
1501 : 측면덮개부
1503 : 지붕덮개부
1601 : 프레임부
1701 : 마개탈거모듈
1703 : 마개탈거부
T,T' : 테이프
C : 덮개
R : 롤러
RA,RA' : 로봇암

Claims (5)

  1. 용기가 수납된 용기수납체가 포장된 포장박스를 이송하는 이송모듈;
    상기 이송모듈을 통해 이송되는 상기 포장박스의, 테이프로 봉합된 덮개를 컷팅하고 개방하되, 상호 회동가능하게 결합되어 복수개의 자유도를 갖는 로봇암을 갖는 제1협동로봇모듈;
    개방된 상기 포장박스의 덮개를 상기 포장박스의 진행방향 전,후,좌,우 중 적어도 한쪽 이상에서 지지하는 덮개지지모듈; 및
    개방된 상기 포장박스 안쪽과 주변의 공기를 이온화하여 상기 포장박스 안쪽과 주변의 정전기를 제거하는 정전기제거모듈;을 포함하고,
    상기 제1협동로봇모듈은,
    상기 포장박스에 부착된 테이프의 절개 위치에 대한 좌표정보를 생성하는 카메라부;
    상기 카메라부에서 생성된 상기 좌표정보에 따라, 상기 테이프 중 상기 포장박스의 덮개와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프를 컷팅하는 컷팅모듈; 및
    상기 컷팅모듈과 결합되고, 상기 카메라부에서 생성된 상기 좌표정보에 따라, 상기 테이프 중 상기 포장박스의 덮개에 부착된 테이프를 컷팅하고, 상기 덮개를 개방하는 컷팅및개방모듈;을 포함하되,
    상기 컷팅모듈은,
    상기 로봇암에 회전가능하게 결합되는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트에 결합되고, 상기 로봇암의 움직임에 따라 상기 포장박스의 덮개와 측면 사이를 폐쇄하도록 부착된 테이프를 컷팅하는 제1컷팅나이프부;
    상기 베이스플레이트에 결합되고, 상기 제1컷팅나이프부의 컷팅작업시 상기 포장박스의 덮개를 롤링지지하면서 상기 제1컷팅나이프부의 이동경로를 가이드하는 제1가이드롤러부; 및
    상기 베이스플레이트에 결합되고, 상기 제1컷팅나이프부의 컷팅작업시 상기 포장박스의 측면을 롤링지지하면서 상기 제1컷팅나이프부의 이동경로를 가이드하는 제2가이드롤러부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개지지모듈은,
    상기 포장박스의 진행방향 우측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 우측 부분을 가압지지하는 제1지지암부와, 상기 제1지지암부의 하부에 구비되고 상기 제1지지암부를 승하강시키는 제1승하강구동부를 포함하는 제1덮개지지모듈; 및
    상기 포장박스의 진행방향 좌측에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 좌측 부분을 가압지지하는 제2지지암부와, 상기 제2지지암부의 하부에 구비되고 상기 제2지지암부를 승하강시키는 제2승하강구동부를 포함하는 제2덮개지지모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 덮개지지모듈은,
    상기 포장박스의 진행방향 전방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 전방 부분을 가압지지하는 제3지지암부와, 상기 제3지지암부의 하부에 구비되고 상기 제3지지암부를 승하강시키는 제3승하강구동부를 포함하는 제3덮개지지모듈; 및
    상기 포장박스의 진행방향 후방에 구비되되, 다수의 링크구조를 가지면서 회동하여 개방된 상기 포장박스의 덮개 중 후방 부분을 가압지지하는 제4지지암부와, 상기 제4지지암부의 하부에 구비되고 상기 제4지지암부를 승하강시키는 제4승하강구동부를 포함하는 제4덮개지지모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기제거모듈은,
    개방된 상기 포장박스가 안쪽에 위치되도록 주변을 폐쇄하는 덮개부 내부의 공기를 이온화하도록, 상기 덮개부에 포함된 프레임부에 설치되는 것을 특징으로 하는 용기 공급 장치.
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