KR20190000074U - 종이 물품 및 잔유물 자동 절단 및 분류 기계 - Google Patents

종이 물품 및 잔유물 자동 절단 및 분류 기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절단기, 제1 컨베이어, 제2 컨베이어, 제1 가동 아암 및 제2 가동 아암을 포함하는 기계를 제공한다. 절단기는 플랫폼, 플랫폼의 하부 몰드 및 하부 몰드에 상응하는 상부 몰드를 포함한다. 제1 컨베이어는 절단될 종이 물품을 운반하기 위해 구성된다. 제2 컨베이어는 절단된 종이 물품 및 잔유물을 운반하기 위해 구성된다. 제1 가동 아암은 임의의 위치로 절단될 종이 물품을 운반하기 위해 구동되는 제1 트랜스미션 및 제1 로봇 핸드를 포함한다. 제2 가동 아암은 제2 컨베이어로 절단된 종이 물품 및 잔유물을 운반하기 위해 구동되는 제2 트랜스미션 및 제2 로봇 핸드를 포함한다. 하부 몰드와 함께 이동하도록 플랫폼을 제어하는 것에 의해 종이 물품의 바깥 측벽에 대응하는 절단 경로는 특정 방향으로 경로가 정해진다.

Description

종이 물품 및 잔유물 자동 절단 및 분류 기계{MACHINE FOR AUTOMATICALLY CUTTING AND SORTING PAPER-MADE ARTICLE AND REMANTS}
본 발명은 종이 물품 절단 및 분류 기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 종이 물품을 세공하는 기계(an automatic paper-made article tooling machine)에 관한 것이다.
현재, 시판 제품의 포장은 제품 자체를 외부 손상으로부터 보호하고 제품 소비를 유도하기 위해 매우 중요하다. 예를 들어, 3C 전기 제품을 포장하기 위한 포장 종이 물품과 같은 포장 종이 물품은 기계에 의해 대량 생산될 수 있다. 이러한 제조 방법은 대량 생산의 목적을 달성할 수 있지만, 포장 종이 물품의 개방 가장자리(an edge of opening)가 불규칙한 경향이 있다. 따라서, 기계로 제작된 포장 종이 물품은 보통 원하는 크기로 절단되어야 하고 불규칙한 가장자리(an irregular edge)를 제거해야 한다.
현재는 포장 종이 물품의 절단은 절단될 종이 물품을 수작업으로 잡은(taking) 다음 절단 기계에 투입함으로써 수행된다. 그러나 이러한 공정은 많은 노동력과 시간이 들뿐만 아니라 또한 종이 물품을 절단기에 넣는 작업자에게 잠재적 위험을 초래한다.
본 발명의 목적은 종이 물품 및 잔유물을 자동으로 세공하기 위한 기계를 제공하기 위한 것이며, 이는 종이 물품의 세공 공정의 작업 효율을 개선시키고 노동 부하를 감소시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기계는 절단기(a cutting device), 제1 컨베이어(a first conveyor), 제2 컨베이어, 제1 가동 아암(a first movable arm) 및 제2 가동 아암(a second movable arm)을 포함한다. 절단기는 플랫폼(a platform), 플랫폼에 하부 몰드(a lower mold) 그리고 하부 몰드에 대응하는 상부 몰드(an upper mold)를 포함한다. 제1 컨베이어는 절단될 종이 물품을 운반하기 위해 플랫폼의 한쪽 측면 가까이에 배치된다. 제2 컨베이어는 절단된 종이 물품 및 잔유물을 운반하기 위해 플랫폼의 다른 쪽 측면 가까이에 배치된다. 제 1 가동 아암은 절단될 종이 물품을 하부 몰드와 상부 몰드 사이의 위치로 이동시키기 위해 제1 트랜스미션(a first transmission) 및 이에 의해 구동되는 제1 로봇 핸드(a first robot hand)를 포함한다. 제2 가동 아암은 절단된 종이 물품 및 잔유물을 제2 컨베이어로 이동시키기 위해 제2 트랜스미션 및 이에 의해 구동되는 제2 로봇 핸드를 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 종이 물품 및 잔유물을 자동으로 절단 및 분류하기 위한 기계를 제공하기 위한 것이며, 이는 수동으로 종이 물품을 절단기로 옮길 필요가 없으므로 절단 공정을 훨씬 더 안전하게 만든다.
본 발명은 2개의 가동 아암을 이용하여 절단될 종이 물품을 자동으로 이동시킨 후, 잔유물을 제거하기 위해 종이 물품을 절단하고, 절단된 종이 제품 및 잔유물을 유형별로 분류한다(sortly unload). 수동 작업은 자동 기계로 완전히 교체된다. 따라서 어떠한 위험 없이도 절삭 시간과 노동력을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 절단된 종이 물품 및 잔유물을 분류할 수 있다.
도 1은 본 발명의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 상면도이다.
도 3은 절단될 종이 물품이 제1 로봇 핸드에 의해 부착되는 것을 도시한 개략도이다.
도 4는 절단될 종이 물품이 제1 로봇 핸드에 의해 부착되는 것을 도시한 개략도이다.
도 5는 절단기의 절단 작업을 도시한 개략도이다.
도 6은 절단된 종이 물품 및 잔유물이 제2 로봇 핸드에 의해 부착되는 것을 도시한 개략도이다.
도 7은 절단된 종이 물품 및 잔유물이 제2 로봇 핸드에 의해 부착되는 것을 도시한 또 다른 개략도이다.
도 8은 절단된 종이 물품 및 잔유물이 제2 로봇 핸드에 의해 배출되는 것을 도시한 개략도이다.
도 9는 종이 물품 및 잔유물 분류를 도시한 개략도이다.
도 10은 절단기의 또 다른 실시 예이다.
도 11은 도 10에 도시된 절단기의 절단 작업을 도시한 개략도이다.
도 12는 도 10에 도시된 절단기의 절단 작업을 도시한 또 다른 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, (포장 박스와 같은) 종이 물품을 자동으로 세공하기 위해 본 발명의 기계(1)는 절단기(10, a cutting device), 제1 컨베이어(20, a first conveyor), 제2 컨베이어(30, a second conveyor), 제1 가동 아암(40, a first movable arm) 및 제2 가동 아암(50, a second movable arm)을 포함한다.
절단기(10)는 유압식 장치(60, a hydraulic device)에 의해 구동된다. 절단기(40)는 플랫폼(11, a platform), 플랫폼(11)에 하부 몰드(12, a lower mold), 그리고 하부 몰드(12)에 대응하는 상부 몰드(13, an upper mold)를 포함한다. 하부 몰드(12) 및 상부 몰드(13)는 절단된 종이 물품(2a)으로부터 잔유물(2b)을 분리/제거하도록 서로 일치하는 상하 가장자리를 위해, 수형 몰드(a male mold) 및 암형 몰드(a female mold)로 각각 배열되며 (도 5에 도시된 것처럼), 이 배열은 그것에 제한되는 것은 아니다. 상부 및 하부 몰드(12, 13)를 반대로 배열하는 것 또한 가능할 수 있다.
또한 절단기(10)는 두 개의 몰드(12, 13)에 완충(緩衝) 효과(a buffering effect)를 제공하기 위해 스프링(a spring)과 같은 완충 구성요소(14, a buffer element)를 포함한다.
제1 컨베이어(20)는 절단될 종이 물품(2)을 운반하기 위해 플랫폼(11) 측면 가까이에 배치된다.
제2 컨베이어(30)는 절단된 종이 물품(2a) 및 하나 또는 약간 제거된 잔유물(2b)을 운반하기 위해 플랫폼(11)의 다른 쪽 측면 가까이에 배치된다(도 9에 도시됨).
이 실시 예에서, 제1 컨베이어(20) 및 제2 컨베이어(30)는 컨베이어 벨트(a conveyor belt)가 될 수도 있다. 제2 컨베이어(30)는 절단된 종이 물품(2a)을 운반하는 제품 구역(31) 및 제거된 잔유물(2b)을 운반하는 폐기 구역(32, a scrap area)으로 나뉜다.
제1 가동 아암(40)은 제1 트랜스미션(41, a first transmission) 및 제1 트랜스미션(41)에 의해 구동되는 제1 로봇 핸드(42, a first robot hand)를 포함한다. 제1 로봇 핸드(42)는 절단될 종이 물품(2)을 하부 몰드(12) 및 상부 몰드(13) 사이의 위치에 운반하기 위해 사용된다.
제2 가동 아암(50)은 제2 트랜스미션(51, a second transmission) 및 제2 트랜스미션(51)에 의해 구동되는 제2 로봇 핸드(52, a second robot hand)를 포함한다. 제2 로봇 핸드(52)는 절단된 종이 물품(2a) 및 제거된 잔유물(2b)을 각각 제2 컨베이어(30)의 제품 구역(31) 및 폐기 구역(32)으로 운반하고 위치시키기 위해 사용된다. 이 실시 예에서, 제2 로봇 핸드(52)는 먼저 잔유물(2b)을 폐기 구역(32)으로 배출한 후, 종이 물품(2a)을 제품 구역(31)으로 배출한다. 실제로는 반대 순서로도 가능하다.
본 발명의 실시 예에서, 제1 및 제2 트랜스미션(41, 51)은 리니어 서보 모터 트랜스미션 샤프트(a linear servo motor transmission shaft)가 될 수도 있다. 제1 및 제2 로봇 핸드(42, 52)는 진공식 로봇 핸드(a vacuum robot hand)가 될 수도 있다. 제1 로봇 핸드(42)는 적어도 하나의 공급 흡착기(43, at least one feeding sucker)를 구비하며, 제2 로봇 핸드(52)는 적어도 하나의 제품 흡착기(53, at least on workpiece sucker) 및 적어도 하나의 폐기 흡착기(54, at least one scrap sucker)를 구비한다.
또한, 바람직하게는 기계(1)가 제1 컨베이어(20)의 한쪽 및 플랫폼(11)의 외부에 배치된 센서(70, a sensor)를 포함할 수도 있다. 센서(70)는 제1 컨베이어(20)를 제어하도록 종이 물품(2)이 작업 구역으로 투입됐는지를 감지하기 위해 사용된다.
도 3을 참조하면, 제1 로봇 핸드(42)는 공급 흡착기(43, the feeding sucker)가 절단될 종이 물품(2)을 흡착하도록 만들기 위해 플랫폼(11)으로 향하여 이동하도록 제1 트랜스미션(41)에 의해 구동된다. 도 4를 참조하면, 제1 로봇 핸드(42)는 상부 몰드(13) 및 하부 몰드(12)를 향해 이동하며, 하부 몰드(12)에서 절단될 종이 물품(2)을 배출함과 동시에 절단될 다음 종이 물품(2)이 전방으로 운반된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 로봇 핸드(42)가 플랫폼(11)으로부터 이동된 후, 상부 몰드(13) 및 하부 몰드(12)는 상하 가장자리를 서로 일치시키기 시작하도록 구동되고 그래서, 상부 몰드(13) 및 하부 몰드(12) 사이에 할당된 종이 물품(2)은 종이 물품(2a)으로부터 잔유물(2b)을 제거하기 위해 절단된다.
도 6을 참조하면, 절단 후에, 제2 로봇 핸드(52)는 제품 흡착기(53) 및 폐기 흡착기(54)가 각각 절단된 종이 물품(2a) 및 제거된 잔유물(2b)을 흡착하도록 만들기 위해 플랫폼(11)을 향해 이동하도록 제2 트랜스미션(51)에 의해 구동된다. 그 후, 제2 로봇 핸드(42)는 플랫폼(11)으로부터 절단된 종이 물품(2a) 및 제거된 잔유물(2b)을 이동시켜 제2 컨베이어(30) 위에 머물게 하고, 동시에 제1 로봇 핸드(42)는 절단될 다음 종이 물품을 흡착할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 로봇 핸드(52)는 폐기 구역(32)으로 잔유물(2b)을 배출시킨다. 다시 말해, 종이 물품(2a)은 제2 로봇 핸드(52)에 머물도록 하기 위해 제품 흡착기(53)에 여전히 부착되어있다. 제2 로봇 핸드(52)가 플랫폼(11)으로부터 이동했을 때, 제1 로봇 핸드(42)는 처리 시간을 단축하기 위해 플랫폼(11) 위에서 절단될 또 다른 종이 물품(2)을 공급할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 로봇 핸드(52)는 제품 구역(31)으로 종이 물품(2a)을 배출하기 위해 바깥으로 계속 이동한다. 따라서, 종이 물품(2a) 및 잔유물(2b)은 제2 컨베이어(30)에 놓이게 될 수 있다.
도 9를 참조하면, 절단 후에, 잔유물(2b)은 폐기 구역(32)으로 배출된다. 또한, 종이 물품(2a)은 제품 구역(32)으로 배출되어, 종이 물품(2a) 및 잔유물(2b)이 분류되고 수집될 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 이 실시 예에서, 절단기(10a)는 플랫폼(11a), 하부 몰드(12a) 및 상부 몰드(13a)를 포함한다. 이 실시 예는 플랫폼(11a)이 전, 후, 좌 및 우측 방향의 다양한 조합, 그 중 하나로 이동할 수 있게 제어될 수 있다는 점에서 상기 실시 예와는 다르다. 이는 절단 효과를 개선시킬 수 있다. 그러한 경우에는, 종이 물품(2')이 위치한 하부 몰드(12a)와 함께 이동하도록 플랫폼(11a)을 제어하는 것에 의해, 이 종이 물품(2')의 바깥 원주 방향 측벽(an outer circumferential sidewall) 주위의 원주 방향의 절단 경로가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 초기 절단 지점에서 동일한 초기 절단 지점까지 수평으로 경로가 정해진다.
이 실시 예에서, 상부 몰드(13a)는 계단식(131a)으로 형성될 수 있다. 또한, 상부 몰드(13a)는 웨이브 형태의 가장자리를 갖춘 종이 물품(2a')이 되도록 종이 물품(2')을 절단하는 웨이브 형태의 가장자리(132a)를 가지고 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예로 상기의 내용이 제시되기는 하지만, 본 발명의 다른 실시 예 및 추가의 실시 예가 상기 그것의 기본 범위로부터 이탈하는 것 없이 창안될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 적절한 범위는 청구 범위의 청구항들에 따라 결정된다.

Claims (13)

  1. 종이 물품 및 잔유물 자동 분류를 위한 기계에 있어서, 상기 기계는,
    플랫폼, 플랫폼에 하부 몰드, 그리고 하부 몰드에 상응하는 상부 몰드를 포함하는 절단기,
    절단될 종이 물품을 운반하기 위해 플랫폼의 측면 가까이에 배치된 제1 컨베이어,
    절단된 종이 물품 및 잔유물을 운반하기 위해 플랫폼의 다른 측면 가까이에 배치된 제2 컨베이어,
    하부 몰드 및 상부 몰드 사이의 위치에 절단될 종이 물품을 운반하기 위해 제1 트랜스미션 및 제1 트랜스미션에 의해 구동되는 제1 로봇 핸드를 포함하는 제1 가동 아암, 및
    절단된 종이 물품 및 잔유물을 제2 컨베이어로 운반하기 위해 제2 트랜스미션 및 제2 트랜스미션에 의해 구동되는 제2 로봇 핸드를 포함하는 제2 가동 아암을 포함하고,
    종이 물품의 외곽 원주 방향 측벽 주위의 원주 방향 절단 경로가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 수평 경로가 생기며, 종이 물품이 위치된 하부 몰드와 함께 이동하는 플랫폼을 제어하는 방법에 의한 것을 포함하는 종이 물품 및 잔유물 자동 분류를 위한 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플랫폼은 적어도 하나의 완충 구성요소를 갖춘 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 몰드는 수형 몰드이며, 상부 몰드는 암형 몰드인 기계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절단기는 유압식 장치에 의해 구동되는 기계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨베이어 및 제2 컨베이어 각각은 컨베이어 벨트인 기계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컨베이어는 절단된 종이 물품을 운반하기 위한 제품 구역 및 잔유물을 운반하기 위한 폐기 구역으로 나뉘는 기계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트랜스미션 각각은 리니어 서보 모터 트랜스미션 샤프트인 기계.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로봇 핸드 각각은 진공식 로봇 핸드인 기계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 로봇 핸드는 적어도 하나의 공급 흡착부를 갖추며, 제2 로봇 핸드는 적어도 하나의 제품 흡착부 및 적어도 하나의 폐기 흡착부를 갖춘 기계.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제품 흡착부는 제품 구역으로 이동하기 위해 절단된 종이 물품을 흡착하며, 폐기 흡착부는 폐기 구역으로 이동하기 위해 잔유물을 흡착하는 기계.
  11. 제1항에 있어서,
    제1 컨베이어의 한쪽 및 플랫폼의 외부에 배치된 센서를 포함하는 기계.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부 몰드는 계단식으로 형성되는 기계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 몰드는 웨이브 형태의 가장자리를 갖춰 형성되는 기계.
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