KR20190111721A - 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템 - Google Patents

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Abstract

봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 자동테이핑시스템은 테이핑 대상물(P)이 놓여지는 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101, 102); 테이프(T)가 놓여지는 테이프 받침장치(130); 및 상기 테이프(T)의 양단을 파지하여 상승하면서 상기 대상물(P)에 상기 테이프(T)를 부착시키는 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)를 포함한다.

Description

봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템{AUTOMATIC TAPING SYSTEM FOR BAG-PACKED PRODUCT}
본 발명은 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 컨베이어벨트 라인을 따라 이송되는 봉지포장제품들을 2개씩, 3개씩 등으로 정확히 테이핑할 수 있는 자동화 시스템에 관한 것이다.
대형마트 등에서 마케팅의 일환으로 제품을 2개, 3개, 4개 등으로 묶어 판매하는 경우를 볼 수 있다. 이러한 묶음포장 판매는 과자, 만두, 라면 등의 다양한 가공식품에 주로 적용되며, 그러한 대상 제품은 비닐봉지 등의 봉지가 포장재로 사용된 것이 일반적이다.
묶음포장 판매 대상의 봉지포장제품은 2개씩, 3개씩 또는 그 이상의 개수씩 포개어진 후 접착테이프를 이용하여 묶여진다. 이처럼 묶음포장 작업은 대상 제품을 쌓는 적층 단계, 이후 적층된 제품을 접착테이프로 테이핑하는 테이핑 단계를 포함한다.
이러한 묶음포장 작업은 일반적으로 작업자가 수작업으로 진행하는 경우가 일반적이며, 이러한 경우 많은 물량을 빠르게 처리하지 못하는 문제점 내지 많은 인력이 소모되는 단점이 따른다.
한편 묶음포장을 위한 테이핑 단계의 경우 로봇암을 이용하는 기술이 소개된 바 있는데, 많은 시설 투자 비용이 소요되는 것에 비해 만족할 만한 작업속도를 내지 못하고 작업의 정확성도 보장하지 못하는 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해소하기 위한 것이며, 특히 봉지포장제품의 묶음포장 작업을 위한 테이핑 단계의 자동화를 위한 발명이다.
이에 본 발명은 테이핑 대상물(P)이 놓여지는 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101, 102); 테이프(T)가 놓여지는 테이프 받침장치(130); 및 상기 테이프(T)의 양단을 파지하여 상승하면서 상기 대상물(P)에 상기 테이프(T)를 부착시키는 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)를 포함하는 자동테이핑시스템을 제공한다.
상기 테이핑 대상물(P)은 테이핑 작업 도중 상기 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101, 102) 사이의 경계영역에 놓여질 수 있다.
상기 자동테이핑시스템은 상기 테이핑 대상물(P)의 전단부 및 후단부를 압착하기 위한 압착장치(120)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 테이핑작업벨트(102)는 상기 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)이 상승할 때 상기 제1 및 제2 테이핑작업벨트(102) 사이의 간격을 확장시키기 위한 벨트길이조절부(105)를 포함할 수 있다.
상기 제1 테이핑작업벨트(101)의 상류단 측에는 상기 제1 테이핑작업벨트(101)에 진입하는 상기 대상물(P)을 감지하기 위한 제품감지센서(110)가 구비될 수 있다.
상기 테이프 받침장치(130)는 서로 나란하게 배치된 제1 및 제2 회전벨트(130A, 130B)를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 회전벨트(130A, 130B)에는 상기 테이프(T)의 밀착을 위한 흡입 공기압이 제공되는 흡입공들(h)이 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)은 각각, 상하로 승강 가능한 메인롤러(211); 및 좌우로 이동 가능한 보조롤러(212)를 포함할 수 있다.
상기 테이프(T)가 상기 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)에 부착될 때 상기 메인롤러(211)가 하강하여 상기 메인롤러(211)에 상기 테이프(T)의 단부가 부착될 수 있다.
상기 자동테이핑시스템은 상기 테이프(T)의 단부가 상기 메인롤러(211)에 부착될 때 상기 단부에 위 방향의 바람을 제공하는 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)을 더 포함할 수 있다.
상기 자동테이핑시스템은 상기 대상물(P)의 사이즈에 따라 상기 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B) 사이의 간격을 조절하기 위한 간격조절장치(300)를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)은 각각, 상기 대상물(P)에 상기 테이프(T)를 부착하는 작업 도중 원호궤적으로 따라 상승한 후 상기 대상물(P)의 중앙부를 향해 수평방향으로 비스듬하게 이동되고 상기 부착 작업이 완료되면 반대경로로 이동하여 원래 위치로 복귀하는 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 봉지포장제품 자동테이핑시스템을 개략적으로 나타낸 측면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 2는 도 1의 시스템에 구비되는 블로잉장치 및 이를 위한 간격조절장치의 실시예를 보이는 정면도이다.
도 3은 도 1의 시스템에 구비되는 홀딩장치의 실시예를 보이는 정면도이다.
도 4는 도 3의 홀딩장치에 구비되는 홀딩모듈의 실시예를 보이는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5m은 도 1의 자동테이핑시스템을 이용한 자동테이핑방법의 실시예를 순차적으로 보이는 도면들이다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
1. 자동테이핑시스템의 구성
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동테이핑시스템은 컨베이어벨트들(10, 101, 102), 제품감지센서(110), 압착장치(120), 테이프 공급장치(150), 테이프 받침장치(130), 블로잉장치(141), 간격조절장치(300) 및 홀딩장치(200)를 포함한다.
이들 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
컨베이어벨트들(10, 101, 102)은 테이핑 대상 제품을 공급하는 공급벨트(10)와, 테이핑 작업이 진행되는 한 쌍의 테이핑작업벨트(101, 102)를 포함한다. 제1 테이핑작업벨트(101)는 공급벨트(10)에 인접배치되고, 제2 테이핑작업벨트(102)는 제1 테이핑작업벨트(101)의 하류 측에 인접배치된다.
제2 테이핑작업벨트(102)의 상류단 측에는 벨트길이조절부(105)가 구비되어 있다. 벨트길이조절부(105)는 테이핑 작업 공정에 따라 수평의 움직임을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이 벨트길이조절부(105)가 우측으로 이동된 상태에 있을 때 제2 테이핑작업벨트(102)는 최대의 길이를 가지며, 이때 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101,102) 사이의 거리는 최소가 된다. 벨트길이조절부(105)가 좌측으로 소정거리 이동된 경우(도 5g 참조), 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101,102) 사이의 거리가 최대로 확장되는데, 이는 홀딩장치(200)에 의한 테이프의 상측 이동을 허용하기 위함이다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술한다.
제품감지센서(110)는 공급벨트(10)로부터 제1 테이핑작업벨트(101)로 진입하는 테이핑 대상 제품을 감지하기 위한 것이다. 도 1을 참조하면, 제품감지센서(110)는 공급벨트(10)와 제1 테이핑작업벨트(101) 사이의 경계 부근에서 소정 높이에 배치될 수 있다. 제품감지센서(110)의 감지신호는 자동테이핑시스템의 콘트롤러부(미도시)에 전송되며, 그 신호에 기초하여 콘트롤러부가 제1 테이핑작업벨트(101)의 움직임을 제어하여 대상 제품들이 순차적으로 정해진 테이핑작업위치에 배치되도록 할 수 있다.
압착장치(120)는 테이핑 작업 중에 대상 제품의 전후단의 상측을 누르기 위한 장치이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 압착장치(120)는 고정 설치되는 고정부(121) 및 그에 상하로 승강가능하게 설치된 제1 및 제2 압착부(125, 126)를 포함한다.
테이프 공급장치(150)는 테이핑작업을 위한 일정길이의 테이프(T)를 공급하는 장치이고, 테이프 받침장치(130)는 테이프 공급장치(150)에서 공급된 테이프(T)가 올려지는 장치이다.
테이프 공급장치(150)에서 공급되는 테이프(T)는 윗면은 접착면이고 아랫면은 비접착면인 상태로 배출된다. 테이프 공급장치(150)는 일정길이의 테이프(T)를 일정한 간격으로 테이프 공급장치(150) 위로 배출한다. 테이프 공급장치(150)의 상세 구조는 본 발명의 본질적인 특징이 아니므로 그에 대한 설명은 생략한다.
테이프 받침장치(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 나란히 배치된 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B)를 포함한다. 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B)는 서보모터(미도시)에 의해 회전구동되며, 그에 따라 그 위로 공급된 테이프(T)가 -X 방향으로 이동되어 정위치에 배치된다. 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B) 위에는 테이프(T)의 선단을 감지하기 위한 테이프감지센서(143)가 구비되며, 그 신호에 기초하여 콘트롤러부가 서보모터를 제어함으로써 회전벨트(130A, 130B) 상의 테이프(T)가 정확하게 정위치에 배치될 수 있다.
도 2-(b)를 참조하면, 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B) 각각에는 내측 가장자리부에 흡입공들(h)이 형성된다. 이러한 흡입공들(h)은 흡입장치(160)가 제공하는 흡입공기압을 받게 되며, 이에 의해 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B)로 공급되는 테이프(T)가 회전벨트(130A, 130B)의 상면으로부터 떨어지지 않고 그에 밀착된 상태로 유지되므로 회전벨트(130A, 130B)의 이송속도를 빠르게 유지할 수 있다.
블로잉장치(141)는 한 쌍의 회전벨트(130A, 130B) 사이에서 소정거리 이격된 한 쌍의 블로잉노즐(141A, 141B)을 포함한다. 한 쌍의 블로잉노즐(141A,141B)은 테이핑작업 중에 테이프(T)의 양단에 상측 방향(+Z 방향)의 바람을 제공한다. 블로잉장치(141)의 자세한 역할에 대해서는 후술한다.
간격조절장치(300)는 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)의 간격을 테이핑대상 제품의 사이즈에 맞게 조절하기 위한 장치이다. 도 2를 참조하면, 간격조절장치(300)는 조절노브(301), 제1샤프트(302), 제2샤프트(303), 3개의 베벨기어(311,312,313)를 포함할 수 있다. 이때 제1 및 제2 샤프트(302, 303) 각각에는 그 회전에 따라 +X 또는 -X 방향으로 이동되도록 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)이 설치된다. 사용자가 조절노브(301)를 회전조작함에 따라 중간베벨기어(312)를 통해 연결된 제1 및 제2 베벨기어(311, 313)는 반대방향으로 움직이게 되며, 그에 따라 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)이 다른 방향으로 같은 거리 움직이게 된다. 실시예에 따라, 조절노브(301)는 서보모터(미도시)에 의해 자동조작되도록 구성될 수 있으며, 이 경우 테이핑대상 제품이 정해지면 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)의 간격이 자동으로 조절될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 홀딩장치(200)는 고정프레임(201), 승강프레임(202), 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)을 포함한다.
승강프레임(202)은 고정프레임(201)에 상하로 승강가능하게 설치되며, 승강프레임(202)에 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)이 좌우로 이동 가능하게 장착된다. 승강프레임(202)의 승강 이동 및 홀딩모듈(210A, 210B)의 좌우 이동은 각각 서보모터(미도시)에 의해 구동된다.
제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B) 각각은 모듈바디(215)와, 메인롤러(211) 및 보조롤러(212)를 포함한다. 메인롤러(211)는 제1 지지부재(211a)에 장착되고, 제1 지지부재(211a)는 공압라인(213)이 제공하는 공압에 의해 상하로(Z 방향) 구동된다. 보조롤러(212)는 제2 지지부재(212a)에 장착되고, 제2 지지부재(212a)는 공압라인(214)이 제공하는 공압에 의해 좌우로(X 방향) 구동된다.
홀딩장치(200)에 대한 보다 자세한 설명은 아래에서 설명하는 자동테이핑방법에서 후술하기로 한다.
2. 테이핑방법의 실시예
이하에서는 도 5a 내지 5m를 추가 참조하면서, 전술한 자동테이핑시스템을 이용한 자동테이핑방법의 실시예에 대해 설명한다.
도 5a를 참조하면, 먼저 공급벨트(10)를 통해 제1 테이핑작업벨트(101) 쪽으로 복수 개의 제품(P1, P2)이 적층된 상태의 테이핑 대상물(P)이 공급된다. 전형적으로 테이핑 대상물(P)은 2개, 3개 또는 4개 적층된 것일 수 있다.
대상물(P)이 제1 테이핑작업벨트(101)에 진입할 때 제품감지센서(110)에 의해 그 대상물이 감지되어 그 감지신호가 콘트롤러부(미도시)에 전송된다. 콘트롤러부는 그 감지신호에 기초하여 제1 테이핑작업벨트(101)의 이동거리를 제어하여 대상물(P)을 좌측으로(-Y 방향) 이송한다.
이때, 콘트롤러부는 테이핑 대상물(P)이 하나 감지될 때 제품감지신호(110)와 작업위치(두 벨트 101, 105 간의 경계지점) 사이의 거리의 절반 정도를 이동시킬 수 있다. 이에 따르면, 테이핑 대상물은 제1 테이핑작업벨트(101)의 대략 중간 지점에 대기했다가 다음 대상물(P)이 감지될 때 작업위치로 진입한다. 이러한 방식에 의하면, 테이핑 대상물(P)이 감지 후 곧바로 작업위치로 진입하는 경우에 비해, 작업속도가 보다 빨라질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 테이핑 대상물(P)이 테이핑 작업위치에 진입하면, 압착장치(120)의 제1 및 제2 압착부(125, 126)에 의해 대상물(P)의 후단 및 선단이 각각 압착되어 대상물(P)이 정위치에 고정된다.
도 5c 및 도5d를 참조하면, 테이프 공급장치(150)로부터 소정길이의 테이프(T)가 제1 및 제2 회전벨트(130A, 130B) 상에 공급된다. 이때 제1 및 제2 회전벨트(130A, 130B)를 구동하는 서보모터(미도시)는 테이프감지센서(143)의 감지신호를 받아 테이프(T)가 정확한 위치에 배치되도록 제1 및 제2 회전벨트(130A, 130B)의 회전량을 제어할 수 있다.
도 5e를 참조하면, 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B) 각각의 메인롤러(211)가 하강하여 테이프(T)의 양단에 접촉되며, 이때 제1 및 제2 블로잉노즐(141A, 141B)로부터 위로 바람이 제공되어 테이프 양단이 말려진 형태로 메인롤러(211)에 부착된다.
도 5f를 참조하면, 테이프(T)가 부착된 상태로 메인롤러들(211)이 소정거리 상승하면 그 즉시 보조롤러(212)가 수평방향으로 소정거리 전진한다. 그에 다라 테이프(T)의 각 양단은 메인롤러(211)와 보조롤러(212) 사이에 끼워져 파지된 상태가 된다.
도 5g를 참조하면, 제2 테이핑작업벨트(102)에 구비된 벨트길이조절부(105)가 -Y 방향으로 소정거리 후퇴함으로써 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101, 102) 사이의 공간이 확장된다.
도 5h를 참조하면, 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)이 각각 소정각도의 원호 궤적을 따라 상승하며, 이러한 상승 동작에서 대상물(P)의 저면부 및 측면부에 테이프(T)가 부착된다. 이때 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)이 상승하는 즉시, 도 5g에서처럼 뒤로 소정거리 후퇴했던 벨트길이조절부(105)는 같은거리 전진하여 도 5b에 도시된 위치로 복귀한다. 즉, 테이프(T)가 위로 올려지는 즉시 벨트길이조절부(105)의 전진 이동에 의해 제2 테이핑작업벨트(102)의 길이가 처음 길이로 늘어난다.
도 5i를 참조하면, 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)이 안쪽으로 약간 비스듬한 방향으로 소정거리 이동된다. 좀더 구체적으로 제1 홀딩모듈(210A)은 +X 방향으로 비스듬하게 소정거리 이동되고, 제2 홀딩모듈(210B)은 대략 -X 방향으로 비스듬하게 소정거리 이동된다. 이러한 과정에서 대상물(T)의 상면부에 테이프(T)가 부착됨으로써 대상물(P)에 대한 테이핑이 완료된다.
도 5i에서 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)은 동시에 이동되는 모습이지만, 실시예에 따라 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)의 이동은 순차적으로 일어날 수도 있다.
도 5j에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)은 바깥으로 약간 비스듬한 방향으로 소정거리 이동되고, 이후, 도 5k에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)은 소정각도의 원호궤적을 따라 하강한다. 그 결과, 제1 및 제2 홀딩모듈(210A, 210B)은 테이프(T)의 부착을 위한 대기 위치로 복귀된다.
도 5m을 참조하면, 테이프(T)가 감겨져 묶음포장된 대상물(P)은 제2 테이핑작업벨트(102) 구동에 의해 이송되어 반출되며, 그와 동시에 제1 테이핑작업벨트(101) 구동에 의해 후속 대상물(P)이 두 벨트(101, 105) 사이의 테이핑 작업 위치에 배치된다.
공급벨트(10)
제1 테이핑작업벨트(101)
제2 테이핑작업벨트(102)
벨트길이조절부(105)
제품감지센서(110)
압착장치(120)
제1 압착부(125)
제2 압착부(126)
테이프 받침장치(130)
제1 회전벨트(130A)
제2 회전벨트(130B)
블로잉장치(141)
제1 블로잉노즐(141A)
제2 블로잉노즐(141B)
테이프감지센서(143)
테이프 공급장치(150)
홀딩장치(200)
제1 홀딩모듈(210A)
제2 홀딩모듈(210B)
메인롤러(211)
보조롤러(212)
간격조절장치(300)
간격조절노브(301)

Claims (1)

  1. 테이핑 대상물(P)이 놓여지는 제1 및 제2 테이핑작업벨트(101, 102);
    테이프(T)가 놓여지는 테이프 받침장치(130); 및
    상기 테이프(T)의 양단을 파지하여 상승하면서 상기 대상물(P)에 상기 테이프(T)를 부착시키는 한 쌍의 홀딩모듈(210A, 210B)를 포함하는,
    자동테이핑시스템.
KR1020180120920A 2018-10-11 2018-10-11 봉지포장제품을 위한 자동테이핑시스템 KR20190111721A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230015120A (ko) * 2021-07-22 2023-01-31 주식회사 원테크코리아 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치

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KR20230015120A (ko) * 2021-07-22 2023-01-31 주식회사 원테크코리아 봉지포장제품 번들포장에 사용되는 띠지테이프 부착장치

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