KR20190125135A

KR20190125135A - 포장장치

Info

Publication number: KR20190125135A
Application number: KR1020180049492A
Authority: KR
Inventors: 강상태
Original assignee: 강상태
Priority date: 2018-04-28
Filing date: 2018-04-28
Publication date: 2019-11-06

Abstract

본 발명에 따르면, 포장대상물을 포장용기에 적재하여 포장하기 위한 포장장치로서, 복수의 포장대상물을 재치하기 위한 스테이지부와, 상기 스테이지부 상에 재치된 복수의 포장대상물을 파지하기 위한 파지부와, 상기 파지부를 상기 스테이지부와 상기 스테이지의 하방의 적재 위치 사이에서 승강시키기 위한 파지부 승강부를 포함하며, 상기 파지부는 제1 파지 플레이트 및 제2 파지 플레이트를 포함하며, 상기 제1 파지 플레이트 및 상기 제2 파지 플레이트는, 상기 스테이지부의 재치면에 평행한 제1 방향으로 상대적으로 이동가능하고, 상기 제1 방향과 교차하며 상기 재치면과 평행한 제2 방향으로 연장하는 포장장치가 제공된다.

Description

포장장치{PACKING DEVICE}

본 발명은 포장장치에 관한 것으로, 특히, 제품을 소정의 개수만큼 박스에 담아 포장하기 위한 장치에 관한 것이다.

패스트푸드점이나 테이크아웃 커피전문점 등에서는, 뜨겁거나 차가운 음료가 든 컵의 외주를 감싸기 위해 컵홀더가 사용된다. 컵홀더는 뜨겁거나 차가운 음료가 든 컵을 맨손으로 잡을 수 있도록 단열 기능을 제공한다. 이를 위해, 컵홀더에는 컵의 외주면에 공기층이 형성되도록 하는 골판지를 사용하는 것이 통상적이다. 골판지는 컵의 외표면과의 접촉면적을 줄임으로써 미끄럼을 방지하는 역할도 한다.

이러한 컵홀더는 폭이 5~10cm 되는 띠 형태의 원지를 좌우 양측 두 곳을 접은 다음 접착제를 도포하여 가운데에서 접착시킴으로써 제조된다.

이와 같이하여 제조된 컵홀더를 종이박스와 같은 포장재에 적재하여 포장하는 작업은 주로 작업자가 매뉴얼로 행하여 왔다. 즉, 컵홀더 접착장치로부터 나오는 많은 양의 컵홀더를 복수의 작업자가 정해진 매수만큼 손으로 잡아, 종이박스에 넣는 방식으로 포장이 행해져 왔다.

그러나, 접착 완료된 상태의 컵홀더는 종이가 2장이 겹쳐진 부분과 3장이 겹쳐진 부분(가운데 부분)이 존재하여, 다수(예컨대, 100장)의 컵홀더를 작업자가 손으로 파지하여 포장박스에 넣는 과정에서 컵홀더가 손으로부터 빠지는 문제가 발생한다.

또한, 컵홀더 접착장치로부터 나오는 컵홀더를 신속하게 포장하기 위해서는 다수의 작업자가 필요하였다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조완료된 복수의 포장대상물을 확실하게 파지하여 신속하게 포장용기에 적재하기 위한 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태는, 포장대상물을 포장용기에 적재하여 포장하기 위한 포장장치로서, 복수의 포장대상물을 재치하기 위한 스테이지부와, 상기 스테이지부상에 재치된 복수의 포장대상물을 파지하기 위한 파지부와, 상기 파지부를 상기 스테이지부와 상기 스테이지의 하방의 적재 위치 사이에서 승강시키기 위한 파지부 승강부를 포함하며, 상기 파지부는 제1 파지 플레이트 및 제2 파지 플레이트를 포함하며, 상기 제1 파지 플레이트 및 상기 제2 파지 플레이트는, 상기 스테이지부의 재치면에 평행한 제1 방향으로 상대적으로 이동가능하고, 상기 제1 방향과 교차하며 상기 재치면과 평행한 제2 방향으로 연장하는 포장장치를 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태는, 상기한 양태의 포장장치를 사용하여 복수의 포장대상물을 포장용기에 적재하여 포장하는 방법으로서, 파지부의 파지 공간내로 복수의 포장대상물이 진입한 것을 검출하는 단계와, 상기 파지 공간내로 진입한 상기 복수의 포장대상물을 상기 파지부로 파지하는 단계와, 스테이지부의 개폐수단이 회동하여 상기 스테이지부 하방의 적재 위치에 위치해 있는 포장용기를 노출시키는 단계와, 복수의 포장대상물을 파지한 상기 파지부를 상기 적재 위치로 하강시키는 단계와, 파지 플레이트 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 단계와, 상기 파지부에 파지되어 있던 복수의 포장대상물을 상기 포장용기 내의 적재 위치에 내려 놓는 단계와, 상기 파지부를 상기 스테이지 위로 상승시키는 단계와, 상기 개폐수단이 회동하여 개폐수단을 닫는 단계와, 상기 파지부에 전원을 인가하여 상기 파지부를 벌리는 단계를 포함하는 포장방법을 특징으로 한다.

본 발명의 포장장치에 의하면, 컵홀더와 같은 얇은 형상의 포장대상물을 정해진 만큼 확실하게 파지하여 종이박스와 같은 포장용기에 정확하고 신속하게 적재할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장장치의 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장장치를 도시하는 개략적 사시도이다.

본 발명의 포장장치(1)는, 컵 홀더와 같은 포장대상물(2)을 종이 박스와 같은 포장용기(3)에 적재하여 포장하기 위한 장치로서, 복수의 포장대상물(2)이 놓여지는 스테이지부(4)와, 스테이지부(4)상에 놓여진 복수의 포장대상물(2)을 파지하기 위한 파지부(5)와, 파지부(5)를 스테이지부(4)와 스테이지부(4)의 하방의 적재 위치 사이에서 승강시키기 위한 파지부 승강부(6)를 포함한다.

포장장치(1)는 파지부(5)내의 파지 공간에 포장대상물(2)이 존재하는지(또는 소정의 개수의 포장대상물이 진입하였는지)를 검출하기 위한 검출부(7)와, 스테이지부(4)의 하방의 적재 위치로, 포장용기(3)를 이동시키기 위한 포장용기 이동기구(8)를 더 포함할 수 있다.

포장장치(1)는 포장장치(1)의 전체적인 동작, 즉, 파지 공간내로 진입한 포장대상물(2)의 검출로부터 해당 포장대상물(2)의 파지 동작, 개폐수단(41)의 개폐동작, 파지부 승강부(6)의 승강동작, 포장용기 이동기구(8)에 의한 포장용기 이동 동작 등을 제어하는 제어부(9)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 하나의 제어부(9)에 의해 포장장치(1)의 여러 부분의 동작을 제어하는 것을 위주로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 각 동작별로 또는 복수의 부분별로 서로 다른 제어부에 의해 제어될 수도 있다.

본 실시예의 스테이지부(4)는 컵 홀더와 같은 포장대상물(2)이 재치될 수 있는 테이블 형태의 부재로서, 하방으로 회동하여 개방될 수 있는 개폐수단(41)과, 복수의 포장물(2)의 이동을 가이드 하는 가이드수단(42)을 포함한다. 예컨대, 컵 홀더 접착장치(미도시)로부터 접착이 완료되어 반송되어 온 복수개의 컵 홀더는, 도 1에 도시한 바와 같이, X방향으로 가이드수단(42)에 의해 가이드 되면서 이동한다. 이를 위해, 도 1에는 도시하지 않았으나, 스테이지부(4)의 가이드 수단(42) 사이에는 포장대상물(2)을 개폐수단 (41) 상부로 이동시키기 위한 이동수단(예컨대, 무한 벨트 등)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 개폐수단(41)은 개폐수단(41) 의 하방의 적재 위치를 개방 또는 폐쇄하는 수단으로서, 하방으로 회동하여 개방되는 두 개의 도어부재(411, 412)를 포함한다. 즉, 도어부재(411, 412)는 포장대상물의 재치면과 평행한 X방향을 축으로 하방으로 회동하여 개방된다. 이러한 구성으로 함으로써, 스테이지부(4)와 그 하방의 적재 위치의 포장용기(3)의 상부간에 충분한 공간을 확보할 수 있으며, 더 높은 포장용기(3)를 사용할 수 있게 된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 개폐수단(41)을 하나의 도어부재로 형성할 수도 있다. 또한, 도어부재는 하방으로 회동하여 개방하는 구성으로 한정되지 않으며, 스테이지부(4)의 재치면에 평행한 방향(X방향 또는 Y방향)으로 슬라이딩 개폐되는 방식으로 설치될 수도 있다.

파지부(5)는, 제1 상부 플레이트(51), 제1 상부 플레이트(51)의 Y방향 일단에 Y방향으로 이동가능하게 설치되는 제1 파지 플레이트(52), 제1상부 플레이트(51)의 Y방향 타단에 제1 상부 플레이트(51)에 고정되게 설치되는 제2 파지 플레이트(53)를 포함한다. 제 1파지 플레이트(52)는 Y방향으로 제2 파지 플레이트(53)에 대해 상대적으로 이동함으로써, 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 공간으로 진입한 복수의 포장대상물(2)을 파지한다. 본 실시예에서는, 제1 파지 플레이트(52)가 제2 파지 플레이트(53)에 대해 상대적으로 이동하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이들이 서로 상대적으로 이동가능한 한 다른 방식으로 포장대상물(2)을 파지할 수도 있다.

파지부(5)는 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이에 Y방향으로 평행하게(즉, 제1 파지 플레이트(52) 및 제2 파지 플레이트(53)와 직각으로 교차하도록) 설치된 지지 플레이트(54)를 더 포함한다. 지지 플레이트(54)는, +X방향으로 진행하여 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 파지 공간내로 진입한 포장대상물(2)을 지지하여, 포장대상물(2)이 진행방향(+X방향)으로 쓰러지지 않도록 한다. 지지 플레이트(54)는 X방향으로 이동가능하게 설치된다. 복수의 포장대상물(2)이 +X방향으로 진행하여 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 공간으로 진입하면, 복수의 포장대상물(2)의 선단은 지지 플레이트(54)에 접촉되며, 복수의 포장대상물(2)이 계속하여 X방향으로 전진하면, 지지 플레이트(54)는 X방향으로 밀리면서 정해진 위치까지 후퇴한다.

지지 플레이트(54)가 파지 공간내로 진입한 복수의 포장대상물(2)을 더욱 확실하게 지지하기 위해서, 지지 플레이트(54)의 전면 상부에는 용수철과 같은 탄성수단(미도시)의 일단이 설치되며, 탄성수단의 타단은 파지 공간의 입구 부근에서 제1 상부 플레이트(51)의 하면에 고정된다. 이러한 구성에 의해, 지지 플레이트(54)가 파지 공간의 입구 부근으로부터 후퇴함에 따라 탄성수단이 연장하여 탄성 복원력을 지지 플레이트(54)에 가하며, 지지 플레이트(54)가 보다 확실하게 복수의 포장대상물(2)을 지지할 수 있게 된다.

지지 플레이트(54)가 정해진 위치까지 후퇴하면, 해당 위치에 설치된 검출부(7)가 지지 플레이트(54)가 해당 위치까지 후퇴한 것을 검출한다. 이에 의해, 포장장치(1)의 제어부(9)는 소정의 매수의 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 파지 공간으로 진입한 것으로 판정하고, 제1 파지 플레이트(52)를 이동시켜 복수의 포장대상물(2)이 파지되도록 한다. 이에 의해, 복수의 포장대상물(3)이 제1 파지 플레이트(52), 제2 파지 플레이트(53) 및 지지 플레이트(54)에 의해 3면이 가두어진 상태로 된다.

제1 파지 플레이트(52), 제2 파지 플레이트(53) 및 지지 플레이트(54) 중 적어도 하나는 그 하단이 파지 공간 안쪽으로 휘어진 받침부(521, 531)를 가지는 것이 바람직하며, 이에 의해, 포장대상물(2)의 파지시에 포장대상물(2)이 하방으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각 플레이트의 하단이 편평한 형상일 수도 있다.

파지부(5)는, 제1 상부 플레이트(51)상에 설치되며, 제1 파지 플레이트(52)를 Y방향으로 상대적으로 이동시키기 위한 파지 플레이트 구동부(55)를 더 포함한다. 파지 플레이트 구동부(55)는 제1 파지 플레이트(52)가, 제2 파지 플레이트(53)와의 거리가 포장대상물(2)의 길이에 대응하는 제1 위치와, 제2 파지 플레이트(53)와의 거리가 포장대상물(2)의 길이보다 큰 제2 위치와의 사이를 이동하도록 구동한다. 여기서, 제1 위치는 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53)에 의해 파지되는 위치이며, 제2 위치는 복수의 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 공간내로 진입하는 것을 허용하는 위치이다. 파지 플레이트 구동부(55)는, 검출부(7)에 의해 소정의 개수의 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 공간내로 진입한 것이 검출되면, 제1 파지 플레이트(52)를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시켜 복수의 포장대상물(2)이 파지되도록 한다.

본 실시예에 있어서, 파지 플레이트 구동부(55)는 제1 파지 플레이트(52)를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 구동시키기 위한 구동기구로서, 에어 솔레노이드 밸브(미도시)와 복동식 공압 실린더(미도시)를 포함한다. 에어 솔레노이드 밸브는 전자기유도 현상을 이용하여 공압 실린더에 공급되는 압축공기의 방향을 전환시켜 준다. 즉, 에어 솔레노이드 밸브의 코일에 인가되는 전류의 방향에 따라, 압축공기가 복동식 공압 실린더에 공급되는 방향(포트)을 전환시켜 주며, 이에 따라 실린더의 복동식 피스톤은 전진 또는 후진을 하게 된다. 실린더의 복동식 피스톤의 전진 및 후진에 따라, 피스톤의 일단에 연결된 제1 파지 플레이트(52)가 Y방향으로 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하게 된다.

에어 솔레노이드 밸브는 밸브에 공급되는 전원이 차단되면, 밸브에 설치된 탄성수단에 의해 압축공기원으로 연결된 포트를 닫도록 동작한다. 이에 의해, 에어 솔레노이드 밸브에 인가되는 전원을 차단할 경우, 공압 실린더의 피스톤은 외력에 의해 이동가능한 상태로 된다.

도면에 도시되어 있지 않으나, 본 발명의 파지 플레이트 구동부(55)의 제1 파지 플레이트(52)측 일단에는 용수철과 같은 탄성부재를 형성하여도 된다. 이러한 탄성부재는 파지 플레이트 구동부(55)의 제1 파지 플레이트측 Y 방향 일단으로부터 소정의 길이로 연장되게 설치될 수 있다. 이에 의해, 제1 파지 플레이트(52)가 파지 플레이트 구동부(55)에 의한 구동력에 의해 제1 위치로 이동할 때, 탄성부재의 탄성력을 이기면서 제1 위치로 이동하게 된다. 이 때에는, 파지 플레이트 구동부(55)에 의해 제1 파지 플레이트(52)에 가해지는 구동력이 탄성부재의 탄성력보다 훨씬 크기 때문에, 제1 파지 플레이트(52)는 탄성부재의 탄성력에 영향을 거의 받지 않고 제1 위치로 이동할 수 있다. 그런데, 제1 파지 플레이트(52)가 제1 위치에 있는 상태에서, 에어 솔레노이드 밸브에 인가되는 전원이 차단된 경우, 더 이상 제1 파지 플레이트(52)는 파지 플레이트 구동부(55)로부터 구동력을 받지 못하기 때문에, 탄성부재의 탄성복원력에 의해 탄성부재의 길이에 상응하는 거리만큼 -Y방향으로 밀려나게 된다. 이 때, 제1 파지 플레이트(52)가 밀려나는 거리는 탄성부재의 길이에 비례하므로, 탄성부재의 길이를 조절함으로써 변경가능하다.

본 실시예에서는, 에어 솔레노이드 밸브와 공압 실린더를 사용하여 파지 플레이트 구동부(55)를 구성하는 것을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 파지 플레이트(52)를 구동할 수 있는 한 다른 구동방식을 사용하여도 된다. 또한, 에어 솔레노이드 밸브와 공압 실린더의 구체적인 연결 구조(포트 구성 및 밸브의 동작) 역시 다양하게 변형이 가능하다.

파지부(5)는 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이에 파지된 복수의 포장대상물(2)을 하방(-Z방향)으로 밀어 내기 위한 푸셔(56)를 더 포함할 수 있다. 푸셔(56)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 파지부(5)의 제1 상부 플레이트(51) 하부에 승강가능하도록 설치된다. 푸셔(56)에는 푸셔(56)를 승강시키기 위한 푸셔 승강부(561)가 파지부 승강부(6)와 별도로 설치된다. 푸셔(56)의 일단에는 제1 상부 플레이트(51)에 형성된 가이드 홈에 삽입되는 가이드부(562)가 연결된다. 가이드부(562)를 설치함으로써, 푸셔(56)가 포장대상물(2)을 하방으로 미는 과정에서, 기울어지거나 회전하는 것을 방지할 수 있고, 하방 압력을 골고루 전달할 수 있게 된다.

파지부 승강부(6)는 파지부(5)를 스테이지부(4)상의 파지 위치와 스테이지부(4) 하방의 적재 위치와의 사이에서 승강시키는 부재로서, 파지부(5)의 제2 상부 플레이트(57)의 상부에 연결된다. 파지부 승강부(6)는 복동식 공압 실린더에 의해 구현될 수 있다. 파지부 승강부(6)는 포장대상물의 높이에 대응하는 거리만큼 파지부(5)의 하강거리(하강 스트로크)를 조절할 수 있다. 이를 통해, 포장용기(3)내에 높이 방향으로 복수의 단으로 포장대상물(2)을 적재할 수 있다. 예컨대, 포장용기(3) 내에 포장대상물(2)이 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 단으로 적재되도록 하기 위해, 파지부(5)에 의해 파지된 포장대상물(2)이 적재되어야 할 높이에 따라, 승강부(6)의 하강 스트로크 거리를 조절할 수 있다.

본 발명의 포장장치(1)의 검출부(7)는 제1 파지 플레이트(52), 제2 파지 플레이트(53), 및 지지 플레이트(54) 사이의 파지 공간내로 포장대상물(2)의 진입 또는 소정의 개수의 포장대상물(2)의 진입을 검출하는 것으로서, 예컨대, 광원과 수광부를 포함하는 광학 근접 센서에 의해 구현될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(54)는 포장대상물(2)의 선단이 파지 공간내로 진입하는 초기에는, 파지 공간의 입구측에 위치하고 있기 때문에, 검출부(7)의 광원으로부터의 광은 수광부에 의해 검지될 수 있으나, 포장대상물(2)의 파지 공간내로의 진입이 더욱 진행되어, 지지 플레이트(54)가 광원과 수광부 사이의 위치(소정 위치)까지 이동하게 되면, 수광부가 광원으로부터의 광을 더 이상 받을 수 없게 된다. 이때, 수광부는 광을 더 이상 수광할 수 없게 되면, 신호를 제어부(9)로 전송하고, 제어부(9)는 그 신호에 기초하여, 소정의 개수의 포장대상물(2)이 파지 공간내로 진입한 것으로 판정한다. 이때 검출부(7)의 위치는 적재 위치에 와 있는 포장용기(3)의 X방향 치수에 대응하도록 정해진다. 따라서, 포장용기(3)의 치수에 따라, 검출부(7)의 위치를 이동가능하도록 구성함으로써, 다양한 크기의 포장용기(3)에 대응할 수 있게 된다.

포장용기 이동기구(8)는 포장용기(3)를 스테이지부(4) 하방의 적재 위치로 이동시키기 위한 것으로서, 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이, 무한 벨트로 구성될 수 있다. 포장용기 이동기구(8)는 적재 위치로 이동한 포장용기(3)내에서 포장대상물(2)이 포장용기(3)의 진행방향(Y방향)으로 복수의 열로 적재될 수 있도록, 포장대상물(2)의 길이에 대응하는 거리만큼 단계적으로 이동할 수 있다. 또한, 포장용기(3)의 높이 방향으로 복수의 단으로 적재할 수 있도록, +Y방향으로 진행하면서 첫번째 단을 적재한 후, -Y방향으로 진행하면서 2번째 단을 적재한다. 즉, 포장용기 이동기구(8)는 적재 위치로 이동한 포장용기(3)의 내부가 포장대상물(2)로 완전히 채워질 때까지 포장대상물(2)의 길이만큼 전진 및 후진 이동을 하도록 설치된다. 포장용기 이동기구(8)는, 무한 벨트상의 포장용기(3)가 벨트에 대해 상대적으로 이동하지 않도록 하기 위한 스토퍼(81)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 포장대상물(2)은 테이크 아웃 음료용 컵의 컵홀더일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 칫솔이나 화장품(예컨대, 루즈 등) 등일 수도 있다.

이하 본 발명의 포장장치(1)를 사용하여 포장대상물(2)을 포장용기(3)에 적재하기 위한 방법을 설명한다. 포장장치(1)에 의해 적재/포장 동작은 제어부(9)에 의해 제어된다.

우선, 빈 포장용기(3)를 포장용기 이동기구(8)에 의해 스테이지부(4)의 개폐수단(41) 하방의 적재 위치로 이동시킨다.

컵 홀더 접착장치(미도시)로부터 접착이 완료된 컵홀더와 같은 포장대상물이 가이드수단(42)에 의해 가이드 되면서 개폐수단(41) 상부에 위치한 파지부(5)를 향해 이동한다.

파지부(5)의 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이로 정해진 매수의 포장대상물(2)이 진입하여, 지지 플레이트(54)가 정해진 위치까지 후퇴하면, 검출부(7)가 이를 검출한다.

제어부(9)는 파지 플레이트 구동부(55)로 하여금 제1 파지 플레이트(52)를 제2 위치로부터 제1 위치로 구동하도록 제어하고, 이에 의해 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이의 파지 공간내로 진입한 복수의 포장대상물을 파지한다.

이어서, 스테이지부(4)의 개폐수단(41)이 하방으로 회동하여 상기 스테이지부 하방의 적재 위치에 위치해 있는 포장용기(3)를 노출시킨다.

개폐수단(41)이 개방되어, 적재 위치의 포장용기가 노출되면, 파지부 승강부(6)는 복수의 포장대상물을 파지한 파지부(5)를 적재 위치로 하강시킨다. 파지부 승강부(6)에 의하 파지부(5)의 하강시, 포장대상물이 적재되어야 하는 포장용기 내의 높이에 따라, 포장대상물의 높이에 해당하는 거리만큼 파지부 승강부(6)에 의한 하강 스트로크 거리를 조절한다. 예컨대, 두번째 단에 포장대상물(2)을 적재하는 경우에는 포장대상물(2)의 높이만큼 하강 스트로크 거리가 짧아지도록 제어한다.

파지부(5)가 포장용기(3)의 원하는 높이까지 하강하면, 파지 플레이트 구동부(55)의 에어 솔레노이드 밸브에 인가되는 전원을 차단하여, 제1 파지 플레이트(52)가 외력에 의해 이동가능한 상태로 한다.

이어서, 푸셔(56)를 하강시켜, 상기 파지부에 파지되어 있던 복수의 포장대상물을 하방으로 밀어내어 포장용기(3)내의 적재 위치에 내려 놓는다. 본 발명에서는, 푸셔(56)의 하강 단계 전에, 미리 파지 플레이트 구동부(55)의 솔레노이드에 가해지는 전원을 차단하여, 제1 파지 플레이트(52)를 제2 파지 플레이트(53)를 향해 잡아 당기는 힘을 제거함으로써, 푸셔(56)에 의한 하강시 제1 파지 플레이트(52) 및 제2 파지 플레이트(53) 사이에 파지 되어 있던 복수의 포장대상물(2)이 하방으로 빠져 나갈 수 있도록 한다. 파지 플레이트 구동부(55)의 전원을 차단하지 않고 에어 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류의 방향을 반대로 하여 제1 파지 플레이트를 압축공기의 힘으로 제2 위치로 이동하도록 구동할 수도 있으나, 이 경우 포장용기 내에 옆의 열에 적재된 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)의 이동으로 인해 변형되거나 열이 흐트러질 수 있으므로, 본 발명에 있어서는 파지부(5)가 포장대상물(2)을 포장용기(3)의 원하는 위치에 적재하기 직전에 파지 플레이트 구동부(55)에 인가되는 전원을 차단하고, 푸셔(56)의 하방압력에 의해 파지부(5)로부터 포장대상물(2)에 빠져 나올 수 있도록 한다. 한편, 푸셔(56)의 하방압력에 의해 포장대상물(2)이 제1 파지 플레이트(52)와 제2 파지 플레이트(53) 사이로부터 더 쉽게 빠져 나올 수 있도록 하기 위해, 파지 플레이트 구동부(55)의 제1 파지 플레이트측 일단에 탄성부재를 설치한 경우, 파지 플레이트 구동부(55)에 인가되는 전원이 차단되면, 탄성부재의 탄성복원력에 의해 제1 파지 플레이트(52)가 소정의 거리만큼 벌어지게 한다.

복수의 포장대상물(2)이 포장용기(3)에 내려 놓아지면, 파지부 승강부(6)는 파지부(5)를 스테이지부(4)의 재치면 위로 상승시킨다. 파지부 승강부(6)가 상승하면, 포장용기 이동기구(8)는 다음번 적재 위치로 포장용기를 이동시킨다. 예컨대, 금번 적재 위치가 포장용기 내의 첫번째 열이었다면, 포장용기를 +Y방향으로 포장대상물(2)의 길이만큼 이동시킨다. 만약, 금번 적재 위치가 포장용기 내의 마지막 열이었다면, 포장용기를 -Y방향으로 포장대상물(2)의 길이만큼 이동시킨다. 이렇게 하여, 포장용기(3)내의 마지막단의 마지막 열까지 포장대상물(2)이 채워지면, 포장용기를 개폐수단(41)의 하방으로부터 언로딩 위치로 이동시키며, 이에 의해 로딩 위치에 있던 빈 포장용기(2)가 개폐수단(41) 하단의 적재 위치로 이동한다.

파지부(5)가 스테이지부(4)의 재치면 위로 상승하면, 개폐수단(41)이 상방으로 회동하여 포장용기(3)로 이어지는 개구를 폐쇄한다. 이어서, 파지 플레이트 구동부(55)에 다시 전원이 인가되어, 제1 위치에 있던 제1 파지 플레이트(52)가 제2 위치로 이동하여, 다음번 포장대상물(2)이 파지 공간내로 진입하는 것을 대기한다.

본 발명의 포장장치 및 포장방법에 의하면, 컵 홀더와 같은 포장대상물(2)을 확실하게 파지하여 신속하게 포장용기에 적재할 수 있게 된다.

Claims

포장대상물을 포장용기에 적재하여 포장하기 위한 포장장치로서,
복수의 포장대상물을 재치하기 위한 스테이지부와,
상기 스테이지부 상에 재치된 복수의 포장대상물을 파지하기 위한 파지부와,
상기 파지부를 상기 스테이지부와 상기 스테이지의 하방의 적재 위치 사이에서 승강시키기 위한 파지부 승강부를 포함하며,
상기 파지부는 제1 파지 플레이트 및 제2 파지 플레이트를 포함하며,
상기 제1 파지 플레이트 및 상기 제2 파지 플레이트는, 상기 스테이지부의 재치면에 평행한 제1 방향으로 상대적으로 이동가능하고, 상기 제1 방향과 교차하며 상기 재치면과 평행한 제2 방향으로 연장하는, 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 파지부의 상기 제1 파지 플레이트와 상기 제2 파지 플레이트 사이에 포장대상물의 존재여부를 검출하기 위한 검출부를 더 포함하는 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 파지부는 상기 제1 파지 플레이트 또는 상기 제2 파지 플레이트 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여 상기 제1 방향으로 상대적으로 이동시키기 위한 파지 플레이트 구동부를 더 포함하는 포장장치.
제3항에 있어서,
상기 파지 플레이트 구동부는 상기 제1 파지 플레이트 또는 상기 제2 파지 플레이트 중 어느 하나를, 상기 제1 파지 플레이트와 상기 제2 파지 플레이트 사이의 거리가 상기 포장대상물의 상기 제1 방향으로의 치수에 대응하는 제1 상대 위치와, 상기 제1 파지 플레이트와 상기 제2 파지 플레이트 사이의 거리가 상기 포장대상물의 상기 제1 방향으로의 치수보다 크게 되는 제2 상대 위치 사이에서 상기 제1 방향으로 이동시키는 포장장치.
제4항에 있어서, 상기 파지 플레이트 구동부는, 상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 파지 플레이트와 상기 제2 파지 플레이트 중 어느 하나를 상기 제2 상대위치로부터 상기 제1 상대 위치로 이동시키는 포장장치.
제4항에 있어서,
상기 파지 플레이트 구동부는 에어 솔레노이드 밸브와 공압 실린더를 포함하며, 상기 에어 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류의 방향에 따라 공압 실린더의 피스톤이 상기 제1 방향으로 전진 또는 후진하도록 구성되는 포장장치.
제6항에 있어서,
상기 에어 솔레노이드 밸브는 전원이 차단되면, 압축공기원으로 연결되는 포트를 차단하도록 구성되는 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 파지부는 상기 제1 파지 플레이트 및 상기 제2 파지 플레이트와 교차하며, 상기 제1 방향과 평행하게 설치된 지지 플레이트를 더 포함하며,
상기 지지 플레이트는 상기 제2 방향으로 이동가능한 포장장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 파지 플레이트, 상기 제2 파지 플레이트 및 상기 지지 플레이트 중 적어도 하나는 그 하단이 안쪽으로 휘어진 받침부를 포함하는 포장장치.
제8항에 있어서,
상기 파지부는 상기 제1 파지 플레이트, 상기 제2 파지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트에 의해 형성되는 공간의 상부에서 포장대상물을 하방으로 밀어내기 위한 푸셔를 더 포함하는 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 스테이지부는 상기 제2 방향을 축으로 하방으로 회동되는 개폐수단을 포함하는 포장장치.
제11항에 있어서,
상기 개폐수단은 상기 제2 방향을 축으로 하방으로 회동되는 두 개의 도어 부재를 포함하는 포장장치.
제11항에 있어서,
상기 개폐수단이 회동함으로써, 상기 스테이지부 하방의 상기 적재 위치가 노출되는 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 포장용기가 놓여지며, 상기 포장용기를 상기 스테이지부의 하방의 상기 적재 위치로 이동시키기 위한 포장용기 이동기구를 더 포함하는 포장장치.
제14항에 있어서,
상기 포장용기 이동기구는 무한벨트를 포함하며, 상기 포장대상물의 상기 제1 방향으로의 길이에 해당하는 거리만큼 상기 제1 방향 또는 그 반대방향으로 단계적으로(stepwise) 이동할 수 있는 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 파지부 승강부는, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3방향으로의 상기 포장대상물의 높이에 대응하는 거리만큼 하강 스트로크 거리를 조정할 수 있는 포장장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포장대상물은 컵홀더인 포장장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 포장장치를 사용하여 복수의 포장대상물을 포장용기에 적재하여 포장하는 방법으로서,
파지부의 파지 공간내로 복수의 포장대상물이 진입한 것을 검출하는 단계와,
상기 파지 공간내로 진입한 상기 복수의 포장대상물을 상기 파지부로 파지하는 단계와,
스테이지부의 개폐수단이 회동하여 상기 스테이지부 하방의 적재 위치에 위치해 있는 포장용기를 노출시키는 단계와,
복수의 포장대상물을 파지한 상기 파지부를 상기 적재 위치로 하강시키는 단계와,
파지 플레이트 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 단계와,
상기 파지부에 파지되어 있던 복수의 포장대상물을 상기 포장용기 내의 적재 위치에 내려 놓는 단계와,
상기 파지부를 상기 스테이지 위로 상승시키는 단계와,
상기 개폐수단이 회동하여 개폐수단을 닫는 단계와,
상기 파지부에 전원을 인가하여 상기 파지부를 벌리는 단계를 포함하는 포장방법.
제18항에 있어서,
상기 포장용기를 상기 스테이지부 하방의 적재 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 포장방법.
제19항에 있어서,
상기 스테이지부 하방의 적재 위치로 이동된 상기 포장용기를 상기 포장대상물의 길이에 해당하는 거리만큼 전후로 단계적으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 포장방법.
제20항에 있어서,
상기 하강시키는 단계에서는, 상기 포장대상물의 높이에 해당하는 거리만큼 하강거리를 조절하는 포장방법.