KR20190071909A - 포장 자동화시스템 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업자의 수작업을 최대한 배제시키면서 박스를 포장하는 모든 과정을 자동화하여 포장의 효율성을 향상시키도록 하는 포장 자동화시스템 장치를 제안하고 있다. 본 발명의 포장 자동화시스템 장치는, 제 1 컨베이어 벨트(100)의 시작 위치에 조립된 박스 본체(10)를 공급하는 제 1 공급유닛(110)이 설치되고, 제1 컨베이어 벨트(100)를 따라 박스 본체(10) 내에 트레이(30)를 적재하는 트레이 처리유닛(120)과, 트레이(30)가 적재된 박스 본체(10)에 제품을 공급하는 적어도 하나의 제품 공급유닛(140)과, 제 2 공급유닛(160)이 공급하는 덮개(20)를 제 1 컨베이어 벨트(100) 위에서 이동하는 박스 본체(10)에 씌우도록 동작하는 덮개 처리유닛이 순서대로 설치되고 있다. 그리고 상기 덮개 처리유닛은, 덮개(20)를 이송하는 제 2 컨베이어 벨트(170)와, 제 2 컨베이어 벨트(170)에 하향 경사지게 연장되어 연결되며, 끝단은 상기 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에 위치하는 제 2-1 컨베이어 벨트(180)를 포함하고 있고, 제 2-1 컨베이어 벨트(180)와 제 1 컨베이어 벨트(100)의 협력에 의해 박스 몸체(10)에 덮개(20)가 덮어지게 된다.

Description

포장 자동화시스템 장치{PACKAGING AUTOMATIC SYSTEM APPARATUS}

본 발명은 포장 시스템장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판매용 박스의 박스 본체 및 덮개를 순차적으로 공급하면서 다양한 종류 및 사이즈의 캔 제품을 박스 본체에 수납하고 포장하는 일련의 과정들을 모두 자동화공정을 통해 수행되게 하는 포장 자동화시스템 장치에 관한 것이다.

대다수의 제품들은 공장 등에서 적절한 포장 수단으로 포장되어 출하되고 있으며, 이러한 제품들은 제품 가치를 증대시킴과 동시에 시각적 측면에서 소비자의 관심을 유발하고, 제품의 보호와 더불어 취급 및 운반의 편의성을 향상시키기 위해 판매용 박스에 담겨진 상태에서 적당한 형태의 포장재로 포장되고 있다.

이러한 판매용 박스는 대부분 중공의 사각 형상을 이루도록 전면, 후면, 좌측 면, 우측 면, 날개면, 저면 등으로 구성되고, 수납되는 내용물에 따라 직육면체나 정육면체 형상으로 이루어진다. 박스의 다른 형태의 예로, 박스 본체와, 그 박스 본체를 덮을 수 있도록 하는 덮개, 그리고 박스 본체 내에 구비되어 각종 제품(예를 들면, 캔 제품이나 캔 용기 등)이 고정된 상태가 되도록 하면서 충격를 흡수하는 트레이(tray)가 구비된 형태의 박스가 많이 사용되고 있다.

그런데 이러한 박스에 제품을 넣고 포장하는 모든 과정들이 아직까지도 작업자의 수작업에 전적으로 의존하고 있다. 즉, 파레트 등에 적재되어 펼쳐진 상태의 박스 본체를 일일이 손으로 절첩하여 박스 형태를 만들고, 그 박스 본체에 제품을 넣은 다음 덮개를 씌우고, 박스를 휴대 가방에 넣은 과정 대부분이 작업자가 직접 하고 있는 것이다.

이와 같은 작업 형태는, 작업 시간이 많이 걸리게 됨은 물론 작업자의 노동력이 많이 필요하다는 현실적인 문제가 항상 존재하였다. 그리고 이러한 문제는 실질적으로 포장된 제품의 생산량 증대에도 어느 정도의 한계로 다가와서 제품 출시에도 영향을 미쳤다.

따라서 본 발명의 목적은 박스 본체와 덮개, 그리고 박스 본체 내에 구비될 트레이 및 각종 제품을 자동으로 공급하면서 그 제품을 박스에 넣고 포장하는 모든 과정을 자동화함으로써, 제품 포장의 효율성을 향상시키도록 하는 포장 자동화시스템 장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제품 포장은 제품 낱개를 포장하는 것이 아니고 트레이가 구비된 박스 본체에 다양한 종류의 제품을 넣고 덮개를 씌어서 실제 판매할 수 있는 박스를 완성하는 부분까지를 포함하고 있어, 작업자가 제품 포장을 위한 어떠한 관여도 하지 않아도 되는 자동화시스템을 구축하는 것이라 할 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 박스 포장을 위한 작업 동선을 따라 설치되는 제 1 컨베이어 벨트와; 상기 제 1 컨베이어 벨트의 시작 위치에 조립된 박스 본체를 공급하는 제 1 공급유닛; 상기 제 1 컨베이어 벨트위에서 이송중인 박스 본체 내에 트레이를 적재하도록 제 1 컨베이어 벨트의 일 측면에 구비된 트레이 처리유닛; 상기 트레이 처리유닛에 의해 트레이가 적재된 박스 본체에 제품을 공급하는 적어도 하나의 제품 공급유닛; 상기 제 1 컨베이어 벨트를 따라 이송되는 박스 본체에 덮개를 공급하는 제 2 공급유닛; 상기 제 2 공급유닛이 공급하는 덮개를 제 1 컨베이어 벨트 위에서 이동하는 박스 본체에 씌우도록 동작하는 덮개 처리유닛; 상기 덮개 처리유닛에 의해 박스 본체와 덮개가 결합되어 완성된 판매용 박스를 이송하는 제 3 컨베이어 벨트; 제 3 컨베이어 벨트에 의해 이동하는 판매용 박스를 휴대 가방에 넣은 가방 입수유닛; 상기 휴대 가방을 운반박스내에 다수개 적재하는 적재유닛; 그리고 상기 운반박스를 포장하는 테이핑부를 포함하여 구성된다.

상기 트레이 처리유닛은, 바닥이 상방을 향하도록 적재된 복수 매의 트레이의 제일 위쪽에 있는 트레이를 진공흡착하여 공급하는 트레이 공급부와; 공급된 트레이를 1매씩 강제 분리하는 트레이 겹침 분리부; 1매씩 분리된 상태로 이송되는 트레이의 바닥이 하방을 향하도록 트레이를 회전시키는 트레이 상하 반전부; 그리고 상기 제1컨베이어 벨트위에 있는 본체에 상기 트레이를 삽입하도록 상기 트레이의 일부분을 그립(Grip)하여 옮기는 트레이 그립부를 포함하여 구성된다.

상기 덮개 처리유닛은, 상기 제 2 공급유닛이 공급하는 덮개를 이송하는 제 2 컨베이어 벨트; 상기 제 2 컨베이어 벨트에 하향 경사지게 연장되어 연결되며, 끝단은 상기 제 1 컨베이어 벨트의 상방에 위치하는 제 2-1 컨베이어 벨트를 포함하고, 상기 제 2-1 컨베이어 벨트를 따라 하향 이동하는 덮개의 일단이 상기 제 1 컨베이어 벨트 상면에서 이동하는 박스 몸체의 전방측에 걸리고 상기 박스 몸체의 계속 이동에 의하여 덮개 전부가 따라오면서 박스 몸체의 상부 전부를 덮는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 컨베이어 벨트와 상기 제 2-1 컨베이어벨트의 합류지점을 지난 제 1 컨베이어 벨트의 상방에는 상기 박스 본체에 덮어진 덮개를 눌러주는 가압 벨트가 설치된다.

상기 트레이 적재유닛의 후단에 트레이를 상방에서 눌러주는 트레이 가압장치와, 상기 제품 공급유닛 후단에 트레이의 수용틀에 제품이 완전하게 들어가도록 상기 제품을 상방에서 눌러주는 제품 가압장치가 더 설치된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 조립된 박스 본체 내에 트레이를 적재한 다음 그 트레이에 형성된 수용틀에 제품을 각각 수납하고, 컨베이어 벨트의 구동에 따라 이동하는 박스 본체에 덮개를 씌우는 모든 과정을 자동으로 수행되기 때문에, 작업자의 수작업을 최대한 배제할 수 있기 때문에, 박스 포장의 효율성이 증대되는 효과가 있다.

그리고 박스 포장의 자동화로 인하여 작업시간의 단축은 물론 작업인원을 최소로 할 수 있어 비용절감 및 생산성 향상을 기대할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 포장 자동화시스템 장치에 적용되는 박스 형상을 보인 예시 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 포장 자동화시스템 장치의 전체 구성도
도 3은 도 2의 자동화시스템 장치에 도시된 트레이 처리유닛의 구성도
도 4는 도 2의 자동화시스템 장치에 도시된 덮개 처리유닛의 측면 구성도
도 5는 본 발명의 자동화시스템 장치에서 박스 본체에 트레이를 삽입하는 과정을 설명하는 예시도면

이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 본 실시 예는 박스 본체와 그 박스 본체를 덮는 덮개로 이루어진 판매용 박스와, 그리고 이러한 판매용 박스에 수용되는 제품은 참치나 햄이 들어있는 각종 캔(CAN) 제품을 예를 들기로 한다. 또한 판매용 박스에는 서로 다른 사이즈나 용량의 캔 제품이 복수 개 들어가 있는 형태이다.

이러한 판매용 박스의 구조는 도 1을 참조한다. 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 판매용 박스(1)는 박스 본체(10)와, 박스 본체(10)내에 수용되며 제품 수용을 위한 수용 틀(32)이 마련된 트레이(30), 그리고 박스 본체(10)를 덮는 덮개(20)로 구성된다. 여기서 트레이(30)는 골판지나 스티로폼, 각종 탄성재를 그 재질로 하여 만들어지고, 캔 제품을 수용할 수 있는 수용 틀(32)을 제공하면서 외부에서 제품에 전달될 충격력을 완충시키는 역할을 한다.

다음에는 상기 판매용 박스(1)에 캔 제품을 넣고 박스를 포장하는 본 발명의 포장 자동화시스템 장치의 전체 구성을 도 2를 참조하여 설명한다. 도시된 바와 같이 판매용 박스(1)를 포장하는 작업장의 주요 동선을 따라서 제 1 컨베이어 벨트(100)가 설치된다. 즉 제 1 컨베이어 벨트(100)는 박스 본체(10) 및 트레이(30)를 공급받아 이송하면서 그 이송되는 박스 본체(10)에 다양한 종류의 캔 제품을 트레이(30)에 적재하고, 캔 제품의 적재가 완료되며 박스 본체(10)에 덮개(20)를 덮은 다음 휴대가방에 넣어서 공급하는 각종 장치나 유닛들의 경로를 따라 설치되는 것이다.

제 1 컨베이어 벨트(100)의 시작위치에 판매용 박스(1)의 박스 본체(10)를 공급하는 제 1 공급유닛(110)이 구비된다. 제 1 공급유닛(110)은 펼쳐진 상태(즉 조립전 상태)의 박스 본체가 파레트 등에 적재된 상태로 공급되면, 이를 하나씩 들어올린 다음 박스 형태로 접는 공정까지 진행하는 장치이다. 일반적으로 실제 작업장에서는 이를 하지함기라고 칭하기도 하며, 이러한 하지함기는 이미 공개된 기술이기 때문에 본 발명에서는 생략한다.

박스 형태로 접어진 박스 본체(10)내의 공간에 트레이(30)를 적재하는 트레이 처리유닛(120)이 제1 컨베이어 벨트(100)의 측면에 설치된다. 트레이 처리유닛(120)에는 트레이 공급부(121), 트레이 겹침 분리부(123), 트레이 상하 반전부(124), 트레이 그립부(Grip)(125)를 포함하여 이루어진다.

트레이 처리유닛(120)의 구체적인 구성은 도 3에 도시하였다. 트레이 처리유닛(120)의 트레이 공급부(121)는 캔 제품을 수납할 수 있는 수용 틀(32)이 마련된 부분이 하방을 향하면서 복수 매가 적재된 상태의 트레이(30)를 진공흡착기(122)가 한 매씩 흡착하여 공급하는 부분이고, 트레이 겹침 분리부(123)는 이송되는 트레이(30)가 2매 이상씩 겹쳐진 경우 이를 1매씩 강제로 분리하는 부분이다. 그리고 트레이 상하 반전부(124)는 트레이(30)에 마련된 수용 틀(32)에 제품을 수납할 수 있도록 트레이(30)를 회전하는 부분이다. 즉 수용 틀(32)이 상방을 향하도록 위치시킨다. 마지막으로 트레이 그립부(125)는 박스 본체(10) 내부에 트레이(30)를 넣기 위해 트레이(30)를 그립하는 부분이다. 이러한 구성들을 포함한 트레이 처리유닛(120)의 동작에 따라서 박스 본체(10)에 트레이(30)가 1매씩 삽입되게 되는 것이다.

그리고 트레이 처리유닛(120)의 후단에는 트레이 가압장치(130)가 더 마련된다. 트레이 가압장치(130)는 박스 본체(10)에 들어간 트레이(30)의 상면을 가압하여 박스 본체(10)에 트레이(30)가 완전하게 삽입될 수 있도록 하는 것이다. 즉 상기 트레이 그립부(125)가 박스 본체(10)에 트레이(30)를 넣긴 하지만 완전히 삽입된 상태가 아닌 경우도 예상할 수 있기 때문에 이를 해결하기 위한 것이다. 이러한 트레이 가압장치(130)는 푸쉬바나 롤러가 사용될 수 있을 것이다.

트레이 가압장치(130)에 의해 트레이(30)가 장착된 박스 본체(10)에 제품을 공급하는 제품 공급유닛(140)이 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 설치된다. 제품 공급유닛(140)은, 상기 트레이(30)에 마련된 수용 틀(32)의 개수나 사이즈, 캔 제품의 사양에 대응하게 제공된다. 즉 판매용 박스(1)의 타입(예를 들면, 선물셋트 1호, 2호 등과 같음)에 따라 제공될 캔 제품의 종류나 사이즈가 다 상이하기 때문에, 그 판매할 박스의 타입에 대응하여 제품 공급유닛(140)이 설치되는 것이다. 그러기 때문에 제품 공급유닛(140)은 다른 제품을 공급할 수 있는 제품 공급유닛으로의 변경이나 교환이 쉽게 할 수 있는 구성이나 설치 구조를 가지고 있어야 할 것이다. 실시 예에서는 4종류의 캔 제품을 공급하도록 4개의 제품공급유닛이 일렬로 설치된 상태를 도시하고 있다.

상기 제품 공급유닛(140)에 있는 각종 캔 제품들은 거미 로봇이나 로봇팔의 구동에 의하여 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 이동하는 트레이(30)의 수용 틀에 적재된다. 여기서 트레이(30)의 수용 틀(32)에 대응하는 캔 제품만이 적재될 수 있도록 제품 공급유닛(140)들의 구동 순서가 정해져 있거나, 또는 카메라가 촬영한 트레이(30)의 수용 틀(32)에 대한 영상 정보를 참조하여 정해진 시간에 특정 제품 공급유닛만이 구동하여 자신의 캔 제품을 수용 틀에 적재하도록 동작한다. 여기서 상기 수용 틀(32)에 적재된 캔 제품을 눌러주는 제품 가압장치(150)가 더 설치된다. 제품 가압장치(150)는 제품 공급유닛(140)마다 마련되거나, 제품 공급유닛(140)의 후공정에서 한번에 수행되도록 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상부에 하나만 설치될 수 있다.

이와 같은 과정에 따르면, 박스 본체(10)에 트레이(30)가 삽입되고 그 트레이(30)의 수용 틀(32)에는 서로 다른 캔 제품이 적재된 상태로 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 이송될 것이다.

그리고 이러한 박스 본체(10)에 덮개가(20) 제공되어야 한다. 이를 위해 덮개(20)를 제공하는 제 2 공급유닛(160)이 설치된다. 제 2 공급유닛(160)은 제2 컨베이어 벨트(170, 180)를 이용하여 덮개(20)를 제1 컨베이어 벨트(100)측으로 공급한다.

한편, 상기 제 2 공급유닛(160)이 공급하는 덮개(20)는 박스 본체(10)에 제공되어야 할 것이고, 덮개 처리유닛이 제 2 공급유닛(160)과 연동하여 구성된다. 상기 덮개 처리유닛의 구성은 도 4를 참조한다. 도 4를 보면, 박스 본체(10)를 이송하는 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에 덮개(20)를 이송하는 제 2 컨베이어 벨트(170)가 설치되고, 제 2 컨베이터 벨트(170)에는 제 1 컨베이어 벨트(100) 방향으로 제 2-1 컨베이어 벨트(180)가 하향 연장되어 설치된다. 여기서, 제 2-1 컨베이어 벨트(180)의 끝단은 상기 제1 컨베이어 벨트(100)와 직접 접촉하지 않고 끝단부가 제 1 컨베이어 벨트(100)와 소정 간격 이격되게 설치된다. 이는 제 1 컨베이어 벨트(100)상에서 이동하는 박스 본체(10)가 상방 일측부터 덮개(20)가 자연스럽게 덮어지도록 하기 위함이다. 물론 박스 본체(10)를 장애물 없이 이송할 수 있도록 하기 위한 목적도 있다.

그리고 상기 제 1 컨베이어 벨트(100)와 상기 제 2-1 컨베이어벨트(180)의 합류지점을 지난 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에는 상기 박스 본체(10)에 덮어진 덮개(20)를 눌러주는 가압 벨트(190)가 설치된다.

상기 제 2-1 컨베이어 벨트(180)에 의해 포장이 완료된 판매용 박스(1)를 이송하는 제 3 컨베이어 벨트(200)가 구비된다. 제 3 컨베이어 벨트(200)는 제 2-1 컨베이어 벨트(180)에 의해 포장된 판매용 박스(1)의 생산량에 따라 여러 개가 설치될 수 있다. 그리고 이와 같은 제 3 컨베이어 벨트(200)를 따라서는 판매용 박스(1)를 휴대가방에 넣은 가방 입수유닛(210), 그리고 판매용 박스(1)가 들어있는 휴대가방을 운반박스에 적재하는 적재유닛(220), 적재된 운반박스를 포장하는 테이핑부(230) 등의 장치 유닛들이 배치된다.

다음에는 이와 같이 구성되고 있는 포장 자동화시스템 장치를 이용하여 판매용 박스(1)를 포장하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.

펼쳐진 상태의 박스 본체가 파레트 등에 적재된 상태로 공급되면, 제 1 공급유닛(110)에서는 이를 하나씩 들어올린 다음 박스 형태로 접어 판매용 박스(1)의 박스 본체(10)를 만든다. 그리고 이렇게 만들어진 박스 본체(10)는 제 1 컨베이어 벨트(100)로 공급된다. 이때 박스 본체(10)는 제 1 공급유닛(110) 이외에 작업자가 직접 제 1 컨베이터 벨트(100)에 공급할 수도 있을 것이다. 물론, 이 경우는 제 1 공급유닛(110)에서 공급되는 박스 본체(10)의 공급량이 미리 정해진 셋팅값 이하로 공급됨으로써 박스 본체(10)의 공급량이 적다고 작업자가 직접 판단한 경우 등에 한정할 수 있을 것이다.

상기 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 박스 본체(10)가 공급되면, 그 박스 본체(10)에 트레이(30)를 삽입하는 공정이 수행된다. 트레이(30)는 서로 다른 용량이나 모양을 가지는 여러 종류의 캔 제품을 수납할 수 있도록 수용 틀(32)이 형성된 것이고, 이러한 트레이(30)가 박스 본체(10)에 삽입된 상태어야만 캔 제품이 수용할 수 있다. 이러한 트레이 삽입공정은 제 1 컨베이어 벨트(100)의 측면에 설치된 트레이 처리유닛(120)이 담당한다.

트레이(30)의 삽입 과정은 다음과 같다. 먼저 트레이(30)는 수용 틀(32)이 하방을 향하도록 하여 복수매가 겹쳐진 상태이다. 이는 복수 매가 겹쳐진 트레이 집단에서 하나의 트레이(30)를 트레이 공급부(121)의 진공 흡착기(122)를 이용하여 더 쉽게 분리하기 위함이다. 따라서 적재된 트레이 집단의 상방에서 진공 흡착기(122)가 하강하여 제일 위쪽에 있는 트레이(30)를 진공흡착하여 적재된 트레이로부터 분리한다.

상기 트레이 공급부(121)에 의해 진공 흡착된 트레이(30)는 트레이 겹침 분리부(123)로 공급된다. 트레이 겹침 분리부(123)는 트레이(30)가 2매 이상씩 겹쳐진 경우 이를 1매씩 강제로 분리하는 장치이다. 즉 트레이 공급부(121)가 진공 흡착한 경우 반드시 1매씩만 분리되지 않고 그 이상의 매수가 분리될 수 있기 때문이다. 그리고 상기 트레이 겹침 분리부(123)는 1매씩 분리한 트레이(30)를 트레이 상하 반전부(124)로 공급하고, 트레이 상하 반전부(124)는 수용 틀(32)의 개방된 부분이 상방을 향하도록 180도 회전시킨다.

이와 같이 회전된 트레이(30)는 다시 트레이 그립부(125)로 공급된다. 그러면 트레이 그립부(125)는 트레이(30)의 소정 부분을 그립한 다음 제 1 컨베이어 벨트(100) 상부로 이동하고, 그 제 1 컨베이어 벨트(100) 위에 있는 박스 본체(10)에 삽입한다. 이때 트레이(30)의 삽입 공정은 다양한 방법이 채택될 수 있으나, 도 5와 같은 방법을 적용할 수 있을 것이다. 즉, 도 5를 보면 먼저 트레이 그립부(125)의 그립장치(125a)가 트레이(30) 상방에 위치한 상태에서 하강하여 트레이(30)를 그립한다(a). 물론 여기서 그립이란 용어는 트레이(30)를 잡는 것 이외에도 진공 흡착기를 이용하여 흡착하는 방법까지도 포함할 수 있다.

그리고 박스 본체(10)내로 트레이(30)가 정확하게 삽입될 수 있도록 박스 본체(10)의 상방에 가이드 역할을 하는 호퍼(31)를 위치시킨다(b). 그 상태에서 그립장치(125a)가 하강되면 트레이(30)는 호퍼(31)의 안내를 받아 박스 본체(10)내로 삽입되게 된다(c). 상기 박스 본체(10)에 트레이(30)의 삽입과정이 완료되면, 상기 그립장치(125a) 및 호퍼(31)는 상승하여 박스 본체(10)가 이송될 수 있도록 한다. 이와 같은 구성에 따르면 박스 본체(10) 내로 트레이(30)를 쉽게 삽입시킬 수가 있을 것이고, 이렇게 트레이(30)가 삽입된 박스 본체(10)는 다음 공정으로 이동하게 된다(d).

트레이(30)가 넣어진 박스 본체(10)는 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 계속하여 이동한다. 이때 트레이 처리유닛(120)의 후단에 설치된 트레이 가압장치(130)는 이동하는 박스 본체(10)에 삽입된 트레이(30)를 상방에서 가압하여 박스 본체(10)에 트레이(30)가 완전하게 들어갈 수 있도록 한다.

이와 같이 트레이(30)가 완전하게 삽입된 상태의 박스 본체(10)에 캔 제품이 공급된다. 상기 캔 제품은 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 측면에 마련된 하나 이상의 제품 공급유닛(140)에 의해 공급되는데, 제품 공급유닛(140)은 박스 본체(10)에 공급할 캔 제품의 종류 등에 따라 설치되며, 제품 공급유닛(140)에 구비된 로봇팔이나 거미 로봇이 캔 제품을 파지해서 정해진 박스 본체(10)의 수용 틀(32)로 옮겨 담게 된다. 그리고 이렇게 수용 틀(32)에 캔 제품이 수용된 상태의 박스 본체(10)가 이송될 때, 제품 공급유닛(140)의 후단에 위치한 제품 가압장치(150)는 상기 캔 제품을 위에서 눌러줘서 더 안정하게 수용되게 한다.

이러한 제품 공급유닛(140)에 의해 박스 본체(10)에 수용될 캔 제품이 모두 수용되고 나면, 박스 본체(10)에 덮개(20)를 씌우는 공정이 이어진다. 상기 덮개(20)를 씌우는 공정은, 박스 본체(10)가 제1 컨베이어 벨트(100)를 따라 이송될 때 덮개(20)가 자연스럽게 제공되어 결합되도록 해야 하며, 구체적인 공정은 다음과 같다.

제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 박스 본체(10)가 소정 속도로 이송할 때, 제 2 공급유닛(160)이 공급하는 덮개(20)도 그 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에 위치한 제 2 컨베이어 벨트(170)를 따라 소정 속도로 이송한다. 그리고 제 2 컨베이어 벨트(170)의 끝단에는 하향 경사진 제 2-1 컨베이어 벨트(180)가 연장되어 설치되어 있기 때문에 제 2-1 컨베이어 벨트(180)를 따라 덮개(20)는 하향 이송한다. 이때 제 2-1 컨베이어 벨트(180)상에 위치한 덮개(20)는 무조건적으로 공급되는것이 아니고 박스 본체(10)의 이송속도와 대응되면서 천천히 공급되거나 일시적으로 공급 대기상태를 유지하다가 공급되게 된다.

이렇게 공급대기 상태인 덮개(20)는 하향 경사진 제 2-1 컨베이어 벨트(180)를 따라 내려오면서 제 2-1 컨베이어 벨트(180)의 끝지점을 벗어나게 되고, 이때 덮개(20) 일단은 제 1 컨베이어 벨트(100) 상면에 놓여져서 이동하는 박스 본체(10)의 전방측에 걸리게 된다. 즉 제 2-1 컨베이어 벨트(180)의 끝단과 제1 컨베이어 벨트(100)의 상면이 직접 접촉하지 않고 소정 간격 이격되게 설치되어 있기 때문이다. 그래서 상기 제 1 컨베이어 벨트(100) 상면에 놓여진 박스 본체(10)가 계속해서 이동하게 되면 일단이 박스 본체(10)의 전방측에 걸린 상태의 덮개(20)는 계속 내려오게 될 것이고, 결국 박스 본체(10)가 제 2-1 컨베이어 벨트(180)의 단부를 벗어날 시점에 덮개(20)는 박스 본체(10)의 상부 전부를 덮는 상태가 된다.

이러한 구동에 따라 박스 본체(10)와 덮개(20)는 결합되어 판매용 박스(1)를 완성하게 된다. 다만, 덮개(20)가 박스 본체(10)를 완전하게 덮어진 상태가 아닐 수도 있다. 따라서 박스 본체(10)가 계속 이동할 때, 제1 컨베이어 벨트(100) 상방에 설치된 가압 벨트(190)가 계속 구동되면서 덮개(20)를 가압하도록 한다. 이러한 덮개 가압공정까지 완료되면 실질적으로 박스 본체(10)와 덮개(20)가 결합된 판매용 박스(1)가 완성되고, 실질적으로 판매용 박스(1)의 포장 공정이 완료되게 된다.

다만, 판매용 박스(1)를 그대로 판매할 경우 소비자가 이를 가지고 이동하기가 어렵다. 따라서 판매용 박스(1)를 휴대가방에 수납하는 공정이 필요할 수 있고, 본 발명에서는 판매용 박스(1)를 휴대가방에 넣고 공정이 도시되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 판매용 박스(1)를 이송하는 제 3 컨베이어 벨트(200) 측에 가방 입수유닛(210)이 설치되고, 이러한 가방 입수유닛(210)은 작업자가 휴대가방의 입구를 수작업으로 벌리기만 하면 판매용 박스(1)가 쉽게 들어가도록 하고 있다.

또한, 이와 같이 휴대 가방에 판매용 박스(1)를 넣는 공정 이후에도 낱개의 판매용 박스를 적재유닛(220)이 운반박스에 소정 갯수로 적재하는 공정과, 테이핑부(230)가 그 운반박스를 테이핑하여 운송수단에 공급하는 공정이 더 수행되고 있는 것은 당연하다고 할 것이다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 판매용 박스
10: 박스 본체 20: 덮개
30: 트레이 100: 제 1 컨베이어 벨트
110: 제 1 공급유닛 120: 트레이 처리유닛
121: 트레이 공급부 123: 트레이 겹침 분리부
124: 트레이 상하반전부 125: 트레이 그립부
130: 트레이 가압장치 140: 제품 공급유닛
150: 제품 가압장치 160: 제 2 공급유닛
170: 제 2 컨베이어 벨트 180: 제 2-1 컨베이어 벨트
190: 가압 벨트 200: 제 3 컨베이어 벨트
210: 가방 입수유닛 220: 적재 유닛
230: 테이핑부

Claims (5)

1. 박스 포장을 위한 작업 동선을 따라 설치되는 제 1 컨베이어 벨트(100)와;
   상기 제 1 컨베이어 벨트(100)의 시작 위치에 조립된 박스 본체(10)를 공급하는 제 1 공급유닛(110);
   상기 제 1 컨베이어 벨트(100) 위에서 이송중인 박스 본체(10) 내에 트레이(30)를 적재하도록 제 1 컨베이어 벨트(100)의 일 측면에 구비된 트레이 처리유닛(120);
   상기 트레이 처리유닛(120)에 의해 트레이(30)가 적재된 박스 본체(10)에 제품을 공급하는 적어도 하나의 제품 공급유닛(140);
   상기 제 1 컨베이어 벨트(100)를 따라 이송되는 박스 본체(10)에 덮개(20)를 공급하는 제 2 공급유닛(160);
   상기 제 2 공급유닛(160)이 공급하는 덮개(20)를 제 1 컨베이어 벨트(100) 위에서 이동하는 박스 본체(10)에 씌우도록 동작하는 덮개 처리유닛;
   상기 덮개 처리유닛에 의해 박스 본체(10)와 덮개(20)가 결합되어 완성된 판매용 박스(1)를 이송하는 제 3 컨베이어 벨트(200);
   제 3 컨베이어 벨트(200)에 의해 이동하는 판매용 박스(1)를 휴대 가방에 넣은 가방 입수유닛(210);
   상기 휴대 가방을 운반박스내에 다수개 적재하는 적재유닛(220); 그리고
   상기 운반박스를 포장하는 테이핑부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 자동화시스템 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레이 처리유닛(120)은,
   바닥이 상방을 향하도록 적재된 복수 매의 트레이의 제일 위쪽에 있는 트레이(30)를 진공흡착하여 공급하는 트레이 공급부(121)와;
   공급된 트레이(121)를 1매씩 강제 분리하는 트레이 겹침 분리부(123);
   1매씩 분리된 상태로 이송되는 트레이(30)의 바닥이 하방을 향하도록 트레이(30)를 회전시키는 트레이 상하 반전부(124); 그리고
   상기 제1컨베이어 벨트(100) 위에 있는 박스 본체(10)에 상기 트레이(30)를 삽입하도록 상기 트레이(30)의 일부분을 그립(Grip)하여 옮기는 트레이 그립부(125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 자동화시스템 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 덮개 처리유닛은,
   상기 제 2 공급유닛(160)이 공급하는 덮개(20)를 이송하는 제 2 컨베이어 벨트(170);
   상기 제 2 컨베이어 벨트(170)에 하향 경사지게 연장되어 연결되며, 끝단은 상기 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에 위치하는 제 2-1 컨베이어 벨트(180)를 포함하고,
   상기 제 2-1 컨베이어 벨트(180)를 따라 하향 이동하는 덮개(20)의 일단이 상기 제 1 컨베이어 벨트(100) 상면에서 이동하는 박스 몸체(10)의 전방측에 걸리고 상기 박스 몸체(10)의 계속 이동에 의하여 덮개(20) 전부가 따라오면서 박스 몸체(10)의 상부 전부를 덮는 것을 특징으로 포장 자동화시스템 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 컨베이어 벨트(100)와 상기 제 2-1 컨베이어벨트(180)의 합류지점을 지난 제 1 컨베이어 벨트(100)의 상방에는 상기 박스 본체(10)에 덮어진 덮개(20)를 눌러주는 가압 벨트(190)가 설치되는 것을 특징으로 하는 포장 자동화시스템 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 트레이 적재유닛(120)의 후단에 트레이(30)를 상방에서 눌러주는 트레이 가압장치(130)와,
   상기 제품 공급유닛(140) 후단에 트레이(30)의 수용 틀(32)에 제품이 완전하게 들어가도록 상기 제품을 상방에서 눌러주는 제품 가압장치(150)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 포장 자동화시스템 장치.

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