KR20170116670A

KR20170116670A - 박스 제조시스템용 형상 교정장치

Info

Publication number: KR20170116670A
Application number: KR1020160044531A
Authority: KR
Inventors: 이맹현
Original assignee: 이맹현
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2017-10-20
Also published as: KR101801036B1

Abstract

본 발명은 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박스 제조시스템의 절첩부와 결속부 사이에 배치된 교정공간에 배치되어, 절첩부를 통과하면서 절첩된 박스부재의 후미를 전방으로 수평 타격하여 박스부재의 형상을 교정하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 관한 것이다.

Description

박스 제조시스템용 형상 교정장치{Shape correcting apparatus for manufacturing box system}

주지하는 바와 같이 과일이나 공산품을 수납하여 보관 및 운반하는 용도로 사용되는 박스는, 일반적으로 한쌍의 박스부재의 일변과 타변을 각각 연결하여 제작된다.

이를 상술하자면, 상기 박스의 제조공정은 한 쌍의 박스부재를 내향 절첩하여 양단부를 중첩시킨 다음, 철심을 통해 상기 중첩된 박스부재의 양단부를 상호 결속하는 순으로 이루어진다.

그런데, 종래에는 상기 박스 제작에 따른 일련의 공정을 자동으로 수행할 수 있는 전용의 장치가 강구되지 아니하여, 작업자가 직접 한쌍의 박스부재의 일단을 중첩시켜 철심으로 연결하고, 이 박스부재의 양편을 접어 타변을 상호 철심으로 연결하고 있는 관계로, 노동 생산성이 현저히 떨어져 제조에 따른 부대비용이 과다하게 발생되었고, 또 품질의 균일성이 확보되기 어려운 문제점이 발생되었다.

한편, 본 발명자는 대한민국 특허공고 제801110호를 통해 박스부재의 공급공정과, 상기 공급된 박스부재의 양단을 가이드부에 간섭시켜 양단을 내측으로 절첩하는 공정과, 상기 절첩된 박스부재를 연결하는 공정을 포함하는 박스 제작에 따른 일련의 공정을 자동으로 수행할 수 있는 박스 제조장치를 제안한 바 있다.

이러한 박스 제조장치의 제안으로, 박스의 제작에 따른 작업의 연속성과 효율이 향상되었다.

그런데, 상기 도 1에서 보는 바와 같이 가이드부(210)를 통해 박스부재(200)의 양단하여 절첩시키면, 불가피하게 박스부재의 비틀림이 발생된다.

물론, 상기 선 등록권에서도 상기 박스부재의 비틀림을 교정할 수 있는 구조를 제안한 바 있지만, 교정부재의 구동원으로 반응속도가 느린 실린더를 채택하고, 또 교정부재 자체를 실린더를 통해 상하 승강시키도록 구성하고 있어서, 비틀림의 교정에 따른 작업 시간이 다량 소요되고, 또 구조가 복잡한 문제점이 발생되고 있다.

또한, 본 발명자는 대한민국 특허 등록공고 제 10-1180642호와, 특허출원 제 10-2008-0070421호를 통해 박스부재 형상 교정장치들을 제안한 바 있다. 상기 형상 교정장치들은 반복적으로 교정레버가 정역으로 선회하도록 구성된 관계로 생산성 측면에서 매우 우수한 성능이 발휘된다.

그러나, 상기 박스부재 형상 교정장치는 교정레버의 정역 회전을 통해 박스부재의 후미를 타격하도록 구성된 관계로, 박스부재의 수평방향으로의 타격이 어려워, 정형화된 박스부재의 형상 교정이 어려운 한계성을 갖는다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 가이드 드럼의 일방향 고속 회전에 의해 형상 교정편이 수평 전진한 다음 하강하는 형상 교정작용과, 수평으로 후퇴한 다음 상승하는 원복작용을 순차적으로 반복 실시하여, 절첩부에서 절첩되어 순차적으로 공급되는 박스부재를 고속으로 형상 교정하도록 하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 박스 제조시스템용 형상 교정장치는,

박스 제조시스템에 설치되어 절첩부를 통해 양단을 내향 절첩시킨 박스부재의 후미를 타격하여, 절첩된 박스부재의 형상을 교정하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 있어서,

교정공간 내에 배치되는 고정 베이스와;

상기 고정 베이스에 회동구조로 설치되며 외경면에 환형의 안내레일이 빗면 형성된 가이드 드럼과;

상기 가이드 드럼을 일방향으로 회전시키는 전동모터와;

상기 고정 베이스에 수평 이송구조로 설치되며, 상기 가이드 드럼에 안내롤러를 외접시켜 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 수평 이동하는 가동 베이스와;

상기 가이드 드럼에 형성된 안내레일에 안내롤러를 외접시켜 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 가동 베이스와 독립적으로 전후방향으로 수평 이동하는 가동블록과;

상기 가동 베이스에 승강구조로 설치되며 상부에 교정편이 형성된 형상 교정구; 및

상기 가동블록의 수평 이송력을 수직 이송력으로 변환시켜 형상 교정구에 제공하는 동력 변환부를 포함하여 구성되어,

상기 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 형상 교정구는, 교정공간을 따라 수평으로 전진한 다음 하강하여 교정공간의 하부로 은폐되는 형상 교정작용과, 하강된 상태에서 수평으로 후퇴한 다음 상승하여, 교정공간의 후방에 상향 돌출되는 원복작용을 교번되게 수행하여서,

교정공간 내에 순차적으로 투입되는 박스부재는, 교정공간을 따라 수평으로 전진하는 형상 교정구에 의해 후미가 타격되어 형상 교정되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 동력 변환부는 가동 베이스에 회동구조로 설치된 회동축을 포함하고, 상기 회동축의 양단에는 제 1 피니언 기어와 제 2 피니언 기어가 설치되어서, 상기 회동축은 제 1 피니언 기어를 통해 가동블록과 랙과 피니언 기어로 치합되고, 또 제 2 피니언 기어를 통해 형상 교정구와 랙과 피니언 구조로 치합되어서, 가동블록의 수평 이송력을 수직 이송력으로 전환하여 형상 교정구에 제공하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 가동 베이스에는 가동블록의 진퇴경로를 제공하는 안내슬롯이 형성되어, 상기 가동블럭은 가동 베이스에 형성된 안내슬롯을 따라 정형화되게 수평 이동하도록 구성된다.

그리고, 상기 형상 교정구는 회동축과 랙과 피니언 기어로 치합된 승강블록과; 상기 가동 베이스의 양편에 승강구조로 배치되어, 승강블록과 함께 승강하는 한 쌍의 승강로드; 및 상기 각 승강로드의 상단에 고정된 교정편을 포함하여 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 절첩부를 통과하면서 내측으로 절첩된 박스부재의 후미를 가압하여, 상기 절첩과정에 형상의 비틀림이 발생된 박스부재의 형상을 교정하도록 구성된 형상 교정장치를 제안하고 있다.

특히, 본 발명에 따른 형상 교정장치의 형상 교정구는, 전동모터에 의해 일방향으로 고속으로 회전하는 가이드 드럼과 연동하여 전방으로 수평으로 전진한 다음 하강하는 형상 교정작용과; 하강된 상태에서 수평으로 후퇴하면서 상승 돌출되는 원복작용을 반복적으로 수행하여서, 교정공간 내에 진입된 박스부재의 후미를 타격하여 박스부재의 형상을 교정하는 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

따라서, 상기 형상 교정구는 형상 교정공정과 원복공정의 안정적인 수행이 가능하므로 박스부재의 안정된 형상 교정이 가능하다.

특히, 상기 가이드 드럼은 고속으로 회전하므로 박스부재의 형상 교정에 따른 생산성이 향상되는 특이성을 갖고, 또 형상 교정구는 상승된 상태로 서서히 하강하면서 전진하는 형태가 아니라, 수평방향으로 전진하여 박스부재의 후미를 타격하므로, 박스부재의 형상 교정에 따른 균일한 작용력이 박스부재에 제공하여 형상 교정에 따른 안정성을 확보한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 형상 교정장치를 박스 제조시스템에 배치한 설치 상태를 보여주는 것이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 박스 제조시스템용 형상 교정장치의 전체 구성을 보여주는 분해 상태도와 조립 상태도이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 있어, 가이드 드럼의 회전에 의한 가동 베이스의 연동상태를 세부적으로 보여주는 것이고,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 있어, 가이드 드럼의 회전에 의한 동력 변환부와 형상 교정구의 세부 작용상태를 보여주는 것이고,
도 6 내지 도 9는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 박스 제조시스템용 형상 교정장치를 통한 박스부재의 형상 교정과정을 순차적으로 보여주는 작용 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 박스 제조시스템용 형상 교정장치를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 형상 교정장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이 박스 제조시스템(B)의 절첩부(110)와 결속부(120) 사이에 형성된 교정공간(S) 내에 배치되어, 절첩된 박스부재(B)의 후미를 순간적으로 타격하여 절첩과정에 형상이 비틀려진 박스부재(B)를 형상 교정하는 전용 장치이다.

상기 형상 교정장치(1)는, 기본적으로 도 6 내지 도 7에서 보는 바와 같이 교정공간(S)에 돌출된 형상 교정구(60)가 수평 전진한 다음 하강하여 박스부재(B)의 후미를 타격한 다음 하부로 은폐되는 형상 교정하는 형상 교정공정과, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 형상 교정공정을 통해 교정공간(S)의 하부에 위치된 형상 교정구(60)가 수평으로 후퇴한 다음 상승하여 교정공간의 상부로 돌출되는 원복공정을 반복적으로 수행하여서, 교정공간 내에 순차적으로 투입되는 박스부재(B)의 후미를 타격하여 형상 교정하는 작업을 반복적으로 수행한다.

특히, 본 실시예에 따른 형상 교정장치(1)는 고속 회전하는 가이드 드럼(20)의 일방향 회전에 의해 형상 교정구(60)의 전후 수평 이동과 상하 승강 이동이 유기적으로 구현되도록 구성함으로써, 교정공간(S) 내에 투입되는 박스부재(B)가 고속으로 형상 교정되도록 구성함으로써, 이를 통해 품질 안정성과 함께 생산성의 향상이 도모되도록 한다.

이를 상술하자면, 상기 형상 교정장치(1)는 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 박스 제작시스템의 교정공간 내에 배치되는 고정 베이스(10)와; 상기 고정 베이스(10)에 회동구조로 설치되며 외경면에 환형의 안내레일(21)이 경사지게 형성된 가이드 드럼(20)과; 상기 고정 베이스(10)에 수평 이송구조로 설치되며, 상기 가이드 드럼(20)의 안내레일(21)에 안내롤러(31)를 외접시켜 가이드 드럼(20)의 일방향 회전에 의해 수평 이동하는 가동 베이스(30)와; 상기 가이드 드럼(20)에 형성된 안내레일(21)에 안내롤러(51)를 외접시켜 가이드 드럼(20)의 일방향 회전에 의해 가동 베이스(30)와 독립적으로 수평 이동하는 가동블록(50); 및 상기 가동 베이스(30)에 승강구조로 설치되며 상부에 교정편이 형성된 형상 교정구(60)를 포함한다.

상기 형상 교정부(60)는, 가동 베이스(30)의 하부에 승강구조로 배치된 승강블록(61)과, 상기 승강블록(61)에 각각 고정되며 가동 베이스(30)의 양측에 승강구조로 배치된 승강로드(62); 및 상기 승강로드(62)의 상단에 고정된 형상 교정편(63)을 포함하여 구성되어, 가동 베이스(30)의 양편에는 형상 교정부(60)를 구성하는 형상 교정편(63)이 각각 배치된다.

그리고, 상기 가이드 드럼(20)의 외벽에는 이송구간과 전환구간이 형성된 환형의 안내레일(21)이 형성되고, 상기 가동 베이스(30)의 안내롤러(31)와 가동블록(50)의 안내롤러(51)는 가이드 드럼(20)의 안내레일(21)에 상시 외접된다.

따라서, 상기 가이드 드럼(20)의 일방향 회전에 의해 도 4 내지 도 5와 같이 가동 베이스(30)와 가동블록(50)은, 안내롤러(31, 51)를 통해 외접된 안내레일(21)과의 간섭에 의해 상호 독립적으로 전후방으로 수평 이동한다.

즉, 상기 안내레일(21)의 이송구간에서는 가동 베이스(30)와 가동블럭(50)은 동일한 속도로 수평 이동되므로 형상 교정구(60)는 위상이 변경되지 아니하고, 안내레일의 전환구간에서는 가동블록(50)은 독립적으로 수평 이동하여 형상 교정구(60)의 위상을 변경하게 된다.

이때, 상기 가동 베이스(30)에는 도 3에서 보는 바와 같이 가동블록(50)의 진퇴경로를 제공하는 안내슬롯(32)이 형성되어, 상기 가동블록(50)은 일방향으로 회전하는 가이드 드럼(20)과 연동하면서 가동 베이스(30)에 형성된 안내슬롯(32)을 따라 정형화된 궤적으로 수평 이동한다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 가동 베이스(30)에 승강구조로 설치된 형상 교정구(60)와, 상기 가이드 드럼(20)과 연동하여 전후방향으로 수평 이동하는 가동블록(50) 사이에, 상기 가동블록(50)의 수평 이송력을 수직 이송력으로 변환시켜 형상 교정구(60)에 제공하는 동력 변환부(70)를 부가하고 있다.

따라서, 상기 가동 베이스(30)의 수평 이동에 의해 가동 베이스(30)에 승강구조로 설치된 형상 교정구(60)는 전후방향으로 수평 이동하고, 또 가동블록(50)의 전후방향으로의 수평 이동에 의해 가동 베이스(30)에 승강구조로 설치된 형상 교정구(60)의 상하 승강이 도모된다.

본 실시예에 따르면, 상기 동력 변환부(70)는 도 3과 도 5에서 보는 바와 같이 가동 베이스(30)의 저면에 고정하여 형성되어 가동블록(50)과 형상 교정구(60) 사이를 연동시키는 회동축(71)을 포함한다.

따라서, 상기 회동축(71)을 통해 가동블록(50)의 수평 이송력을 회전력으로 변환한 다음, 상기 변환된 회전력을 형상 교정구(60)에 수직 이송력으로 변환하여서, 가동블록(50)의 전후 수평 이동에 의해 형상 교정구(60)의 상하 승강이 도모되도록 한다.

상기 가이드 드럼(20)에 형성된 안내레일(21)은 이송구간과 절곡된 전환구간이 교번하여 형성된 환형으로 이루어져, 상기 각 안내롤러(31, 51)를 가이드 드럼(20)의 안내레일(21)에 외접시킨 가동 베이스(30)와 가동블럭(50)은 안내레일(21)에서 이송구간에서는 동일한 속도로 수평 이동하다가, 안내레일(21)의 전환구간에서 가동블럭(50)은 이동방향이 전환되어 형상 교정구(60)의 승강을 도모한다.

이때, 상기 회동축(71)과 형상 교정구(60)는 고정 브라켓(72)을 통해 가동 베이스(30)의 저면에 회동구조로 고정되어, 일방향으로 회전하는 가이드 드럼(20)과 연동하여 전후방향으로 수평 이동하는 가동 베이스(30)와 함께 수평 이동한다.

그리고, 상기 회동축(71)의 양단에는 제 1 피니언 기어(71a)와 제 2 피니언 기어(71b)가 설치되어, 상기 회동축(71)은 제 1 피니언 기어(71a)를 통해 가동블록(50)과 랙과 피니언 기어로 치합되고, 또 제 2 피니언 기어(71b)를 통해 형상 교정구(60)와 랙과 피니언 구조로 치합된다.

또한, 상기 고정 브라켓(72)에는 제 2 피니언 기어(71b)와 외접된 형상 교정구(60)의 승강블록(61)을 지지하는 지지롤러(73)가 배치되어, 제 2 피니언 기어(71b)와 승강블럭(61) 사이의 안정된 치합을 도모한다.

따라서, 상기 전동모터(40)의 구동에 의해 가이드 드럼(20)이 일방향으로 회전하면, 상기 형상 교정구(60)와 동력 변환부(70)가 탑재된 가동 베이스(30)는 도 4와 같이 전진한 다음 후퇴하는 과정을 반복적으로 수행하고, 이러한 과정에 가동블록(50)은 전진한 다음 후퇴하는 과정을 수평 이동과정을 가동 베이스(30)와 독립적으로 수행한다.

그리하여, 상기 가동 베이스(30)에 승강구조로 탑재된 형상 교정구(60)는 도 6에서 보는 바와 같이 수평 전진하는 가동 베이스(30)에 고정된 상태로 전진하면서 교정공간(S) 내에 투입된 박스부재(B)의 후미를 전방으로 타격하여 형상 교정한 다음, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 형상 교정구(60)는 후퇴하는 가동블록(60)과 동력 변환부(30)에 의해 제공되는 수직 이송력에 의해 하강하여 교정공간의 하부로 은폐된다.(형상 교정공정)

그리고, 상기 하강된 형상 교정구(1)는 도 8과 같이 후퇴하는 가동 베이스(20)에 고정된 상태로 수평으로 후퇴한 다음, 도 9와 같이 가동블록(50)과 동력 변환부(70)에 의해 제공되는 수직 이송력에 의해 상승하여 교정공간(S)의 후방에 돌출된다.(원복 공정)

이러한 가이드 드럼(20)의 일 회전에 의해 상기 형상 교정구(60)는 전방으로 수평 전진한 다음, 하강하여 은폐되는 형상 교정작용과, 하강된 상태에서 수평으로 후퇴한 다음, 상승하여 교정공간의 상부에 돌출되는 원복작용을 수행하여서, 교정공간(S) 내에 진입된 박스부재(B)의 후방을 타격하여 박스부재(B)의 형상을 교정하는 과정을 반복적으로 수행한다.

이러한 과정을 통해 형상 교정된 박스부재(B)는, 전방에 배치된 결속부(120)에 투입되어 중첩된 양단을 결속시켜 양단이 상호 결속된 관상의 박스로 제작된다.

1. 박스 제조시스템용 형상 교정장치
10. 고정 베이스 20. 가이드 드럼
21. 안내레일 30. 가동 베이스
31. 안내롤러 32. 안내슬롯
40. 전동모터
50. 가동블록 51. 안내롤러
52. 랙기어
60. 형상 교정구 61. 승강블록
62. 승강로드 63. 형상 교정편
70. 동력 변환부 71. 회전축
71a. 제 1 피니언 기어 71b. 제 2 피니언 기어
72. 지지 브라켓 73. 지지롤러

Claims

박스 제조시스템에 설치되어 절첩부를 통해 양단을 내향 절첩시킨 박스부재의 후미를 타격하여, 절첩된 박스부재의 형상을 교정하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치에 있어서,
교정공간 내에 배치되는 고정 베이스와;
상기 고정 베이스에 회동구조로 설치되며 외경면에 환형의 안내레일이 형성된 가이드 드럼과;
상기 가이드 드럼을 일방향으로 회전시키는 전동모터와;
상기 고정 베이스에 수평 이송구조로 설치되며, 상기 가이드 드럼에 안내롤러를 외접시켜 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 수평 이동하는 가동 베이스와;
상기 가이드 드럼에 형성된 안내레일에 안내롤러를 외접시켜 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 가동 베이스와 독립적으로 전후방향으로 수평 이동하는 가동블록과;
상기 가동 베이스에 승강구조로 설치되며 상부에 교정편이 형성된 형상 교정구; 및
상기 가동블록의 수평 이송력을 수직 이송력으로 변환시켜 형상 교정구에 제공하는 동력 변환부를 포함하여 구성되어,
상기 가이드 드럼의 일방향 회전에 의해 형상 교정구는, 교정공간을 따라 수평으로 전진한 다음 하강하여 교정공간의 하부로 은폐되는 형상 교정작용과, 하강된 상태에서 수평으로 후퇴한 다음 상승하여, 교정공간의 후방에 상향 돌출되는 원복작용을 교번되게 수행하여서,
교정공간 내에 순차적으로 투입되는 박스부재는, 교정공간을 따라 수평으로 전진하는 형상 교정구에 의해 후미가 타격되어 형상 교정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치.
제 1항에 있어서, 상기 동력 변환부는 가동 베이스에 회동구조로 설치된 회동축을 포함하고,
상기 회동축의 양단에는 제 1 피니언 기어와 제 2 피니언 기어가 설치되어서, 상기 회동축은 제 1 피니언 기어를 통해서는 가동블록과 랙과 피니언 기어로 치합되고, 제 2 피니언 기어를 통해서는 형상 교정구와 랙과 피니언 구조로 치합되어서,
상기 가동블록의 수평 이송력을 수직 이송력으로 변환시켜 형상 교정구에 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치.
제 1항에 있어서, 상기 가동 베이스에는 가동블록의 진퇴경로를 제공하는 안내슬롯이 형성되어,
상기 가동블럭은 가동 베이스에 형성된 안내슬롯을 따라 정형화되게 수평 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치.
제 1항에 있어서, 상기 형상 교정구는 회동축과 랙과 피니언 기어로 치합된 승강블록과; 상기 가동 베이스의 양편에 승강구조로 배치되어, 승강블록과 함께 승강하는 한 쌍의 승강로드; 및 상기 각 승강로드의 상단에 고정된 교정편을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 박스 제조시스템용 형상 교정장치.