KR20010030627A - 카톤 정립 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 호퍼로부터 대향 배치된 패널을 갖는 풀어진 카톤을 차례로 조작하여, 그의 정립을 개시하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 상기 대향된 패널 중 하나를 차례로 잇고, 호퍼로부터 상기 한 패널을 포함하는 풀어진 카톤을 꺼내는 카톤 픽업 수단과, 회전가능한 축에 대하여 궤도를 그리며 상기 호퍼에서 포장장치의 이송단부로 상기 카톤을 이송하는 수단을 포함하고, 패널 이음 수단은 카톤 픽업 수단에서 멀어지는 방향으로 상기 다른 패널을 끌어당겨서 카톤의 펼침을 개시하기 위해 상기 대향된 패널 중 다른 것을 이으며, 상기 패널 이음 수단은 가이드 레일과 이 가이드 레일을 따라 제 1 면에서 이동 가능한 트랜스버스 캐리지에 설치된다.
Description
본 발명은 다중 포장 카톤에 캔 및 병과 같은 물품을 포장하는 것, 특히 호퍼로부터 접혀진 상태의 카톤을 공급하여, 카톤의 정립 동작을 차례로 시작하고 완료하기 위한 것에 관한 것이다.
알려진 포장장치의 대부분은 한가지 형태의 카톤 크기만을 조립하는 전용장치이다. 따라서, 현재의 포장 조립은 여러 가지 형태의 카톤을 포장하기 위해 복수의 포장장치를 사용할 필요가 있고, 각 장치는 상당한 설비 공간을 필요로 하고, 구매 및 운용에 비용이 많이 든다.
한정된 수의 포장장치들은 예를 들어 랩어라운드 카톤의 6개, 8개 또는 12개 팩과 같이 여러 가지 크기의 카톤을 포장할 수 있다. 이들 장치들은 모두 한가지 크기 또는 형태의 카톤에서 다른 카톤으로 전환할 때 조정을 필요로 한다. 이 조정은 포장장치내의 모든 카톤을 수동으로 제거하는 것을 포함하며, 가능하면 장치내의 요소에 대한 기계적인 조정을 포함한다. 30분 이상이 걸릴 수도 있는 이런 전환 동안, 장치는 사용될 수 없고("휴지 시간"으로 알려진), 이것은 포장 조립에 있어서 손실이 큰 지연이다. 전환 기간 동안 문제가 발생하면, 상기 지연은 포장장치만이 아니라 전체 포장라인을 정지시킬 수도 있다.
본 발명은 한가지 형태 이상의 카톤을 정립할 수 있는 피더 메커니즘을 제공함으로써 종래의 포장장치의 상용적인 문제점을 극복하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 최소 휴지 시간으로 한가지 형태의 카톤에서 다른 형태로 또는 여러 크기 사이에서 전환할 수 있다. 본 발명의 기본적인 특징은 종래의 장치를 극복하거나 최소한 완화하는 "충분히 유연한" 장치를 구성할 수 있도록 한다.
본 발명은 대응하는 출원에 기술된 포장장치에 사용될 수 있다. 본 발명은 다양한 다른 형태의 포장장치에도 사용될 수 있다고 생각된다. 대안적으로, 본 발명의 정립 메커니즘은 구형장치의 개장을 위한 새로운 설비 또는 현재의 설비에 끼워맞춰지는 개별적인 모듈로서 판매될 수 있다.
UK 2053133는 상자용지 창고에서 블랭크를 이동/보관하고, 이 블랭크를 정립하고, 이송하는 장치에 관심을 갖는다. 이 장치는 4개의 포인트 연결에 설치되고, 캔에 의해 조정된 회전식 캐리어에 배치되는 이송부재를 포함한다. 회전 동안, 블랭크의 이동을 용이하게 하기 위해, 상기 부재들은 정지해 있다. 정립된 블랭크를 이송장치로 이송하는 이송 동안, 부분 부재들이 이송장치와 동시에 이동된다.
US 특허 4625575는 깊은 부분과 얕은 캔 트랩 부분을 포함하는 연속하는 캔 트랙을 갖는 캔 플레이트가 제공되는 피더 메커니즘용 캔 조립체에 관심을 갖는다. 캔 트랙 추종 암은 깊고 보다 얕은 캔 트랙내에서 상대적인 이동을 위해 사용된다. 픽업 수단은 편심 암에 의해 캔 암에 연결되고, 캔 트랙은 픽업 수단이 바깥쪽으로 연장된 위치 및 안쪽으로 수축된 위치로 이동하도록 한다.
WO 92/15450은 창고에서 풀어진 슬리브형 카톤을 제거하는 흡입 장치를 갖는 카톤 정립 장치에 관심을 갖는다. 흡입 장치는 대략 중앙 회전 샤프트를 주위를 회전할 때 슬라이딩 로드상에서 안쪽 및 바깥쪽으로 이동한다. 흡입장치의 궤도 바깥쪽에 설치된 진동 그리퍼(gripper)는 풀어진 카톤의 외부 패널상에서 바깥쪽으로 그것이 펼쳐지도록 끌어당긴다.
종래 기술에서 이들 참조문헌들은 기본적인 카톤 픽업 수단에 관한 것으로서, 풀어진 상태의 카톤을 정립시키는 것과 연관된 문제를 제시하지는 않는다. 본 발명은 풀어진 상태로 보관된 후, 서로 다른 카톤 형태에 대하여 용이하게 변형될 수 있는 여러 가지 카톤의 대향하는 패널을 분리하는 것과 연관된 문제를 제시한다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 극복하거나 적어도 완화하기 위한 것이다.
본 발명의 한 태양은 호퍼로부터 대향배치된 패널을 갖는 풀어진 카톤을 차례로 처리하고, 이것의 정립을 개시하는 장치를 제공하고, 상기 장치는 상기 대향된 패널 중 하나를 차례로 잇고, 호퍼로부터 상기 한 패널을 포함하는 풀어진 카톤을 꺼내는 카톤 픽업 수단과, 회전가능한 축에 대하여 궤도를 그리며 상기 호퍼에서 포장장치의 이송단부로 상기 카톤을 이송하는 수단을 포함하고, 패널 이음 수단은 카톤 픽업 수단에서 멀어지는 방향으로 상기 다른 패널을 끌어당겨서 카톤의 펼침을 개시하기 위해 상기 대향된 패널 중 다른 것을 이으며, 상기 패널 이음 수단은 가이드 레일과 이 가이드 레일을 따라 제 1 면에서 이동 가능한 트랜스버스(transverse) 캐리지에 설치된다.
본 발명의 상기 태양의 선택적인 특징에 의하면, 패널 이음 수단은 선형 서보 모터에 의해 제 1 면에서 이동될 수 있다.
본 발명의 상기 태양의 선택적인 특징에 의하면, 상기 패널 이음 수단은 상기 가이드 레일과 실질적으로 수직으로 슬라이드 부재에 설치될 수 있고, 상기 슬라이드 부재는 상기 가이드 레일에 대하여 이동 가능하고, 이에 의해 상기 패널 이음 수단은 2개의 면에서 이동 가능하다.
본 발명의 상기 태양의 다른 선택적인 특징에 의하면, 상기 패널 이음 수단은 선형 서보 모터에 의해 제 2 면에서 이동된다.
본 발명의 상기 태양의 다른 선택적인 특징에 의하면, 제어 수단은 패널 이음 수단의 이동을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 상기 태양의 또 다른 선택적인 특징에 의하면, 상기 패널 이음 수단은 상기 슬라이드 부재상에 설치된 흡입 컵 및 컵 홀더를 포함하고, 상기 흡입 컵은 상기 카톤 개방 동안 진공 서플라이에 연결된다.
본 발명의 상기 태양의 다른 선택적인 특징에 의하면, 상기 전면 접촉 패널은 카톤의 반대 측벽을 포함할 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 예를 통해서 본 발명의 실시예를 기술한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예의 백 피더 메커니즘을 나타내는 포장장치의 이송에 대한 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 포장장치의 반대측에서 본 개략도,
도 3은 도 1에 도시된 백 피더 메커니즘의 확대 개략도,
도 4 내지 도 6은 카톤의 대향하는 패널을 분리하는 백 피더 메커니즘을 나타내는 개략도,
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 바스켓 형태의 카톤, 8개의 병에 대한 완전 봉입형 카톤, 12개의 병에 대한 완전 봉입형 카톤의 측면도,
도 8은 흡입 컵의 X 좌표를 제어하는 선형 서보 모터의 거리, 속도, 가속도 및 시간에 대해 미분한 가속도의 한 예를 나타내는 4개의 그래프 및
도 9는 흡입 컵의 Y 좌표를 제어하는 선형 서보 모터의 거리, 속도, 가속도 및 시간에 대해 미분한 가속도의 한 예를 나타내는 4개의 그래프이다.
본 발명에 따른 메커니즘은 예를 들어 랩어라운드, 완전 봉입형 및 바스켓 형태의 카톤과 같은 다양한 카톤 형태를 정립할 수 있다. 카톤 형태에 대한 본 명세서의 참조는 서로 다른 크기의 특정 카톤 스타일을 포함한다. 예를 들어, 상기 메커니즘은 8개 또는 12개 물품에 대한 완전 봉입형 카톤을 로드할 수 있다.
도면의 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기한 형태의 카톤을 처리하는 장치(10)가 도시되어 있다. 장치의 상단은 예를 들면 풀어진 상태의 바스켓 형태 및 완전 봉입형 카톤(16, 18)과 같은 복수의 카톤이 처리를 위해 보관되어 있는 듀얼 호퍼(12, 14)를 포함한다. 이 실시예에서, 각각의 호퍼(12, 14)는 중력 공급 형태이고, 이에 의해 카톤 블랭크는 실용적인 공급를 제공하기 위해 소정의 기울기로 각각의 호퍼에 저장되어 있다.
듀얼 호퍼(12, 14)에 근접하여 설치된 회전식 진공 피더(20)는 호퍼 유닛에서 카톤을 차례로 빼내어, 도 3에 도시된 회전 경로 "Z"의 카톤을 페이퍼 공급 체인(22)으로 이송한다. 페이퍼 체인(22)은 카톤을 아래쪽으로 로딩 스테이션(24)까지 이송하기 위해 제공된다.
카톤이 호퍼 유닛(12)에서 빠져서, 회전식 피더(20)에 의해 회전될 때, 백 피더 메커니즘(30)은 대향하는 패널을 분리하고, 카톤을 정립하는데 부분적으로 도움을 주기 위해 사용된다. 도면에 도시된 실시예에서, 회전식 피더에 의해 이송되는 카톤은 도 7b에 도시된 바와 같이 풀어진 상태의 완전 봉입형 카톤이다.
호퍼(12, 14)의 경사진 위치로부터 페이퍼 공급 체인(22)의 수직면까지 카톤을 이송하기 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수직면으로부터 회전식 피더(20)의 회전축을 오프셋할 필요가 있다. 따라서, 백 피더(30)도 또한 카톤의 궤도 경로에 접하도록 오프셋되어야 한다.
도 3에 도시된 백 피더(30)의 구성으로 돌아가서, 하나 이상의 카톤 벽을 잇는 적당한 이음 수단을 포함한다. 본 실시예에서, 이음 수단은 슬라이드 부재(36)위에 설치된 컵 홀더(34)에 지지된 흡입 컵(32)을 포함한다. 이음 수단을 "X" 및/또는 "Y" 방향으로 이동하기 위해 적당한 수단이 제공된다. 예를 들어, 이번에는 슬라이드 부재(36)가 트랜스버스 캐리지(38)위에 설치되고, 트랜스버스 캐리지에 대하여 문자 X로 표시된 방향으로 이동되도록 할 수 있다. 트랜스버스 캐리지(36)는 지지 프레임(도시되지 않음)에 고정되는 가이드 레일(39)에 연결되는 것이 바람직하다. 트랜스버스 캐리지는 가이드 레일(39)에 대하여 문자 Y로 표시된 방향으로 흡입 컵과 슬라이드 부재를 이동하도록 조정된다. 따라서, 흡입 컵(32)은 회전식 진공 피더(20)을 향하여 이동하거나 또는 이로부터 멀어질 수 있고, 또는 카톤의 궤도 경로 Z에 평행한 방향으로 이동할 수 있다. 바람직한 경우에, 슬라이드 부재 및/또는 가이드 레일의 단부에 리미트 정지부재가 포함될 수 있다.
대안적인 구성요소 또는 구성이 X-Y 방향으로 이동할 수 있는 조립체를 제공하기 위해 사용될 수 있다고 생각된다.
슬라이드 부재(36)는 예를 들어 적당한 제어시스템에 의해 제어되는 제 1 선형 서보 모터(도시되지 않음)와 같은 제 1 구동수단에 의해 이동되고, 트랜스버스 캐리지(38)는 예를 들어 또한 제어시스템에 의해 제어되는 제 2 선형 서보 모터(도시되지 않음)와 같은 제 2 구동수단에 의해 이동된다. 몇몇 실시예에서, 제어시스템은 적당한 X-Y 좌표를 프리셋하고, 흡입 컵의 경로를 규정하기 위해 프로그램된다. 제어수단은 전용 프로세서 또는 백피더가 사용되는 포장장치용 제어수단일 수 있다. 대안적으로, 제어수단은 주지된 프로그램 가능한 서보 제어시스템인 것이 바람직하다. 특정한 "X" 또는 "Y" 좌표를 변경하기 위해 수동 입력수단이 포함될 수 있다. 한 형태의 제어시스템에 대한 보다 상세한 내용은 대응하는 출원에 제공된다.
사용에 있어서, 백 피더(20)는 회전식 피더(20)에 의해 유지된 대향하는 벽(42)에서 카톤의 벽(40) 중 하나를 분리한다. 이 실시예에서, 사용된 대향하는 벽은 측벽(40, 42)이다. 회전식 피더(20)가 카톤을 이송할 때, 백 피더(30)의 흡입 컵(32)은 도 4에 도시된 바와 같이 풀어진 카톤(18)의 측벽(40)과 접촉하여 앞쪽으로 이동된다. 접촉 위치는 대략 분리되는 벽의 중앙 부분인 것이 바람직하다. 측벽(40)을 유지하기 위해 흡입 컵(32)에 진공이 가해진다. 회전식 피더(20)가 카톤을 앞쪽으로 계속 회전시키면, 도 5에 도시된 바와 같이 백피더 흡입 컵(32)은 2개의 측벽을 분리하기 위해 회전식 피더(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이 실시예에서, 회전식 피더의 흡입 컵(44)의 리딩(leading) 쌍은 리딩 단부 패널(46)을 해제한다. 따라서, 카톤은 측벽과 단부가 분리되어 부분 정립된 상태로 접혀진다. 다음에, 백 피더 진공 서플라이가 분리되고, 카톤은 도 6에 도시된 백 피더에서 해제된다.
벽 중 하나를 유지하기 위해 흡입 컵을 사용하는 것이 바람직하지만, 몇몇 실시예는 대안적인 구성요소, 예를 들어 기계적인 연결 수단을 사용할 수 있다.
카톤(18)은 페이퍼 공급 체인(20)과 접촉할 때까지 계속 궤도 경로상에 있는다. 특히, 카톤의 리딩 에지(48)는 페이퍼 공급 체인(20)의 리딩 러그(lug)(50)과 인접하게 된다. 리딩 러그(50)는 회전식 피더(26)의 흡입 컵(44, 52)에서 멀리 리딩 에지(48)를 인도하고, 이에 의해 실질적으로 수직인 상태로 전단 패널(54) 및 측면 패널(40)을 배치한다. 동시에, 리어 러그(rear lug)(56)가 정립을 완료하는데 도움을 주기 위해 후단 패널(58)와 접촉하여 이동한다. 그 후, 회전식 피더(26)의 흡입 컵(44, 52)은 카톤을 해제하고, "Z" 방향으로 계속 이동하며, 카톤(30)은 페이퍼 공급 체인에 의해 아래쪽으로 리딩 스테이션(60)까지 이동된다.
상기한 바와 같이, 도 7에 도시된 백 피더 흡입 컵의 바람직한 "픽업" 위치(62)는 대략 카톤 측면 패널의 중앙 위치이다. 그러나, 이 위치는 카톤의 형태에 따라 변화할 수 있고, 특히 각각의 카톤 형태와 서로 다른 카톤 크기에 대하여 측벽 및 단부 벽의 크기가 변화한다. 바스켓 형태 카톤과 보다 큰 크기의 완전 봉입형 카톤에 적용된 이들 위치들의 예는 도 7a 및 도 7c에 도시되어 있다. 마찬가지로, 2개의 벽을 분리하는 흡입 컵의 경로도 또한 정립되는 특정 카톤 형태에 따라 변화할 것이다. 흡입은 WO 92/15450에 개시된 것과 유사한 진동 경로를 추종할 수 있다고 생각된다. 대안적으로, 몇몇 카톤에 대하여 회전 경로가 사용될 수 있다. 상기한 백피더의 이점은 시스템에 의해 제공된 유연성이다. 따라서, 백피더 흡입 컵(32)의 위치는 바람직한 위치로 이동될 수 있거나 슬라이드 부재(36) 또는 가이드 레일(39)의 단부 정지부재 리미트를 갖는 경로의 수를 채택하기 위해 이동될 수 있다. 따라서, 백피더는 경로를 추종하거나 또는 특정 카톤 형태에 대한 픽업 위치로 이동하도록 프로그램될 수 있고, 경로 및 위치는 카톤 형태에 따라 변경 가능하다. 흡입 컵의 경로의 예로서, 도 8 및 도 9와 같은 완전 봉입형 카톤을 구성할 때 흡입 컵의 X 및 Y 방향은 선형 서보 모터의 속도 및 가속도에 의해 제어된다.
제어시스템을 미리 프로그래함으로써, 흡입 컵(32)의 위치 및 경로는 프리셋될 수 있고, 따라서 카톤 형태 또는 스타일을 전환할 때 휴지 시간의 양을 줄일 수 있다. 본 발명에 따르면, 장치의 동작 속도가 개선될 뿐만 아니라 효율성 및 내구성이 개선된다.
여기에 기술된 바람직한 실시예는 카톤내에 병을 적재하기 위한 것이지만, 본 발명은 병에 대한 카톤으로 한정되는 것은 아니라고 인식될 것이다. 본 발명은 캔, 판지 "브릭" 및 다른 용기를 카톤내에 포장하는 장치에도 사용될 수 있다.
게다가, 여기에 기술된 바람직한 실시예는 수직 적재 슬리브형 카톤에 용기를 적재하는 장치의 일부분으로서 도시되어 있지만, 본 발명은 이런 형태의 카톤으로 한정되는 것은 아니다. 해당 기술분야의 숙련자라면 알 수 있는 것처럼, 본 발명은 랩어라운드 또는 단부 적재 카톤에도 사용될 수 있다.
본 발명의 백피더 메커니즘은 특정 실시예를 참조하여 기술되어 있고, 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 백 피더 메커니즘은 메커니즘을 조정하는데 있어서 많은 시간을 소요하지 않고 예를 들어 4개, 6개, 8개 및 12개의 병과 같은 일정 범위의 카톤 크기 및 형태를 커버하는 물품의 그룹들의 다양한 구성을 포함하는 카톤을 처리할 수 있다.
Claims (9)
- 호퍼로부터 대향배치된 패널을 갖는 풀어진 카톤을 차례로 처리하고, 이것의 정립을 개시하는 장치에 있어서, 상기 대향된 패널 중 하나를 차례로 잇고, 호퍼로부터 상기 한 패널을 포함하는 풀어진 카톤을 꺼내는 카톤 픽업 수단과, 회전가능한 축에 대하여 궤도를 그리며 상기 호퍼에서 포장장치의 이송단부로 상기 카톤을 이송하는 수단을 포함하고, 패널 이음 수단은 카톤 픽업 수단에서 멀어지는 방향으로 상기 다른 패널을 끌어당겨서 카톤의 펼침을 개시하기 위해 상기 대향된 패널 중 다른 것을 이으며, 상기 패널 이음 수단은 가이드 레일과 이 가이드 레일을 따라 제 1 면에서 이동 가능한 트랜스버스 캐리지에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 패널 이음 수단은 선형 서보 모터에 의해 제 1 면에서 이동되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 패널 이음 수단은 상기 가이드 레일과 실질적으로 수직인 상태로 슬라이드 부재에 설치되고, 상기 슬라이드 부재는 상기 가이드 레일에 대하여 이동 가능하고, 이에 의해 상기 패널 이음 수단은 2개의 면에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 패널 이음 수단은 선형 서보 모터에 의해 제 2 면에서 이동되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어 수단은 상기 패널 이음 수단의 이동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 제어수단은 상기 패널 이음 수단의 속도를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제어수단은 궤도 이송에서 카톤의 속도에 관한 정보를 수신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패널 이음 수단은 흡입 컵 및 상기 슬라이드 부재상에 설치된 컵 홀더를 포함하고, 상기 흡입 컵은 상기 카톤 개방 동안 진공 서플라이에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전면 접촉 패널은 카톤의 대향하는 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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