KR20230175042A - 포장박스 자동 테이핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장박스 자동 테이핑장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 포장 박스 내부에 농산물과 같은 높이가 불규칙적인 내용물을 넣고 테이핑할 때 자동으로 높낮이가 조절되어 상기 내용물이 손상되지 않게 하기 위한 포장박스 자동 테이핑장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 포장박스 자동 테이핑장치는 내용물이 수용되되 상부가 개방된 박스를 접어 테이핑하는 포장박스 자동 테이핑장치에 있어서,
메인프레임, 상기 메인프레임 상면에 설치되어 진행방향을 따라 상기 박스를 이송시키는 측면이송부, 상기 메인프레임 진행방향의 양측으로 세워진 지지프레임, 상기 지지프레임에 설치되어 상기 내용물의 높이에 따라 높이가 가변되는 탄성승강부, 상기 탄성승강부 후방에 설치되어 상기 측면이송부에 의해서 진행되는 상기 박스의 상부를 접는 제함부, 및 상기 탄성승강부 전방에 설치되어 상기 제함부에 의해서 접혀진 상기 박스를 테이핑(taping)하는 테이핑부를 포함할 수 있다.

Description

포장박스 자동 테이핑장치{Packing Box Automatic Taping Apparatus}

본 발명은 포장박스 자동 테이핑장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 포장 박스 내부에 농산물과 같은 높이가 불규칙적인 내용물을 넣고 테이핑할 때 자동으로 높낮이가 조절되어 상기 내용물이 손상되지 않게 하기 위한 포장박스 자동 테이핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장 박스는 직육면체의 형상을 이루는 것으로 내부에 각종 내용물을 넣어 포장하기 위해 사용된다.

포장 박스는 종이, 판지, 합성수지 등의 재료로 만들어지고 있는데, 대부분밀폐된 형태로 포장이 이루어진다.

그러나 최근 포장을 개방하지 않고 내용물 확인을 위해 포장 박스의 상부 커버 전체가 없이 투명 비닐을 씌운 형태가 많이 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 포장 박스의 상부 전체가 오픈된 형태가 아니라 일부만 개방되도록 한 오픈형 포장 박스(B)가 사용되기 시작했다.

즉, 상부에 길이방향으로 전방 커버(B1)와 후방 커버(B2)는 종래와 동일한 반면, 양측 커버(B3a, B3b)의 폭이 종래에 비해 작게 형성되어 양측 커버(B3a, B3b)를 모두 접었을 때 서로 맞닿지 않게 되어 중앙에 포장되지 않는 사각형의 영역이 생기며, 이 영역을 통해 내용물을 빠르게 확인할 수 있는 장점이 있다.

한편, 일반적으로 농수산물 등 각종 물품들의 보관과 이송을 위하여 포장박스로 내용물을 포장하여 이송을 편리하게 하고 파손을 방지하게 되며, 이러한 포장박스는 공지된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 판재를 박스형태의 전개도로 절단한 후 다시 절곡과 조립함으로써 박스로 성형된다.

이러한 포장 박스(B)는 좌우 전후 측면를 이루는 몸체판의 상하부를 각각의 측면에서 절곡되는 커버를 각기 구성하게 되고 이러한 커버는 외부에 위치되는 겉커버와 겉커버의 내측으로 절첩되는 속커버로 구성하게 된다.

하부를 접어 바닥면을 형성하고 상부가 개방된 상태에서 바닥면에 물품을 넣은 후 상부 커버를 속커버와 겉커버 순으로 접고 겉커버를 테이프를 통해서 밀폐함으로써 물품 포장을 완료하게 된다.

이러한 물품 포장에 이용되는 것이 테이핑기이며, 종래의 테이핑기는 프레임에 설치되 이송 장치를 따라서 포장박스가 이동되면 테이핑부가 자동으로 상부 또는 상하부를 동시에 테이핑 작업을 수행하도록 하였다.

그러나, 종래의 이러한 테이핑기는 지지프레임에 제함부 등이 고정되어 있기 때문에 포장 박스에 담긴 내용물이 농산물과 같이 높이가 일정하지 않을 경우, 지지프레임에 높이가 고정된 종래 제함부를 포장 박스가 통과하여 테이핑부로 진입할 때 내용물이 손상을 되는 문제점이 발생할 수 있다.

특히, 종래의 테이핑기는 포장 박스의 크기가 맞게 높이를 조절할 수 있지만, 높이가 일정하지 않은 내용물에 대해서는 높이 조절이 매우 힘들다는 문제점이 있다.

한국 특허등록번호 제10-1243710호, 발명의 명칭 "포장 박스용 테이핑기"(등록일자 2013.03.07.)

본 발명은 상기한 문제점 및 필요성을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 포장 박스 내부에 농산물과 같은 높이가 불규칙적인 내용물을 넣고 테이핑할 때 자동으로 높낮이가 조절되어 상기 내용물이 손상되지 않게 할 수 있는 포장박스 자동 테이핑장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 포장박스 자동 테이핑장치는 내용물이 수용되되 상부가 개방된 박스를 접어 테이핑하는 포장박스 자동 테이핑장치에 있어서,

메인프레임, 상기 메인프레임 상면에 설치되어 진행방향을 따라 상기 박스를 이송시키는 측면이송부, 상기 메인프레임 진행방향의 양측으로 세워진 지지프레임, 상기 지지프레임에 설치되어 상기 내용물의 높이에 따라 높이가 가변되는 탄성승강부, 상기 탄성승강부 후방에 설치되어 상기 측면이송부에 의해서 진행되는 상기 박스의 상부를 접는 제함부, 및 상기 탄성승강부 전방에 설치되어 상기 제함부에 의해서 접혀진 상기 박스를 테이핑(taping)하는 테이핑부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 포장 박스 내부에 농산물과 같은 높이가 불규칙적인 내용물을 넣고 테이핑할 경우에도 탄성승강부를 통해 자동으로 높낮이가 조절되어 내용물이 손상되지 않는 이점이 있다.

또한, 조절너트로 탄성스프링의 신축 강도를 조절하여 포장 박스 내의 내용물에 따라 탄성승강부의 승강높이를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제2 수평지지바가 상방향으로 선(先) 가이드(guide) 역할하여 뒤틀림 토크 등을 방지하고, 승하강시 원활하게 승강할 수 있게 하는 이점이 있다.

또한, 제어부를 통해서 원격으로 측면이송부의 이송속도 및 탄성승강부의 높이를 제어할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 오픈형 포장 박스를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일실시 예를 따른 포장박스 자동 테이핑장치의 전체적인 외관을 나타내는 사시도
도 3은 도 2에 도시된 "A"부분인 본 발명이 제안하는 탄성승강부의 상세 구조를 나타내는 내부 구성도
도 4는 본 발명에서 오픈형 포장 박스의 커버를 포장하기 위한 구조를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명이 제안하는 클로징수단의 상세 구조를 나타내는 도면
도 6은 도 2에 도시된 본 발명이 제안하는 테이핑부의 상세 구조를 나타내는 내부 구성도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 오픈형 포장 박스를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예를 따른 포장박스 자동 테이핑장치의 전체적인 외관을 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 "A"부분인 본 발명이 제안하는 탄성승강부의 상세 구조를 나타내는 내부 구성도이다.

또한, 도 4는 본 발명에서 오픈형 포장 박스의 커버를 포장하기 위한 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명이 제안하는 클로징수단의 상세 구조를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 2에 도시된 본 발명이 제안하는 테이핑부의 상세 구조를 나타내는 내부 구성도이다.

상기한 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 포장박스 자동 테이핑장치(10)는 내용물이 수용되되 상부가 개방된 박스(B)를 접어 테이핑하는 포장박스 자동 테이핑장치에 있어서, 메인프레임(100), 상기 메인프레임(100) 상면에 설치되어 진행방향을 따라 상기 박스를 이송시키는 측면이송부(200), 상기 메인프레임(100) 진행방향의 양측으로 세워진 지지프레임(300), 상기 지지프레임(300)에 설치되어 상기 내용물의 높이에 따라 높이가 가변되는 탄성승강부(400), 상기 탄성승강부(400) 후방에 설치되어 상기 측면이송부(200)에 의해서 진행되는 상기 박스의 상부를 접는 제함부(500) 및 상기 탄성승강부(400) 전방에 설치되어 상기 제함부(500)에 의해서 접혀진 상기 박스(B)를 테이핑(taping)하는 테이핑부(600)를 포함한다.

또한, 상기 탄성승강부(400)는, 상기 지지프레임(300) 내부에 장착되어 회전 가능한 승강스크류(410), 상기 지지프레임(300) 내부에 물려있어 상기 승강스크류(410)의 회전에 따라 높낮이가 승강하는 승강너트(420), 상기 승강너트(420)에 의해 지지되되 상기 지지프레임(300) 사이에 형성된 제1 및 제2 수평지지바(430, 440), 상기 제1 수평지지바(430) 하방으로 연장된 상부지지바(450), 상기 메인프레임(100)에 의해 지지되되 상방으로 돌기된 하부지지바(460), 상기 상부지지바(450) 및 상기 하부지지바(460) 사이에 개입되어 탄성력을 제공하는 탄성스프링(470), 및 상기 하부지지바(460)의 높이를 조절하는 조절너트(480)를 포함한다.

또한, 상기 탄성승강부(400)는, 상기 상부지지바(450)와 상기 하부지지바(460) 사이가 소정 간격 이격되되, 상기 탄성스프링(470)이 상기 상부지지바(450) 및 상기 하부지지바(460) 사이에 개입되어 높이가 불규칙한 내용물이 상부로 돌출되어 있을 때 탄력적으로 승강되어 상기 내용물의 손상을 방지한다.

또한, 상기 박스(B)를 센싱하여 상기 측면이송부(200)의 이송속도 및 상기 탄성승강부(400)의 높이를 제어하는 제어부(700);를 더 포함할 수 있다.

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 포장박스 자동 테이핑장치(10)의 구성 및 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시 예를 따른 포장박스 자동 테이핑장치(10)의 전체적인 외관을 나타내는 사시도이다.

도시된 바를 참조하면, 본 발명이 제안하는 포장박스 자동 테이핑장치(10)는 크게 메인프레임(100), 측면이송부(200), 지지프레임(300), 탄성승강부(400), 제함부(500) 및 테이핑부(600) 등을 포함하고, 제어부(700)를 더 포함할 수 있다.

특히, 본 발명이 제안하는 탄성승강부(400)는 내용물의 높낮이가 불규칙하더라도 높이에 상관없이 탄력적으로 승강하여 내용물의 손상없이 자동으로 테이핑 작업이 진행될 수 있게 한다.

먼저, 메인프레임(100)은 본 발명을 구성하는 측면이송부(200), 지지프레임(300), 탄성승강부(400), 제함부(500) 및 테이핑부(600) 등이 설치, 고정되는 구조물이다.

메인프레임(100)은 복수 개의 프레임(frame)들이 단부간 연결되어 장방형의 골격을 이루는 구성일 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 다리가 구비된 테이블 형상일 수 있다.

메인프레임(100)은 길이방향을 따라 박스(B)가 제함부(500)에 진입하고 테이핑부(600)를 통과하여 진출하기까지 이송될 수 있도록 안내하는 통로가 상부면에 형성된다.

메인프레임(100)은 상부면에 다수개의 이송롤러(미부호)들이 병렬로 배열되도록 배치할 수 있고, 각 이송롤러(미부호)들은 아이들(idle) 상태일 수 있다.

메인프레임(100)은 박스(B)가 진입하는 입구 측에 박스(B)가 진입하는 것을 감지하도록 리미트스위치와 같은 제1 센서(710)가 구비될 수 있다.

측면이송부(200)는 메인프레임(100)의 상부면에 진행방향 양측으로 한쌍의 컨베이어벨트(210)가 설치되는 것으로, 모터(220)에 의해 회전 구동될 수 있다.

측면이송부(200)는 모터(220)가 빠른 회전 속도를 컨베이어벨트(210)에 직접 전달되지 않고 감속기를 통하여 감속하여 동력이 전달될 수 있다.

즉, 측면이송부(200)는 박스(B)의 양측면을 가압하는 한쌍의 컨베이어벨트(210)가 메인프레임(100) 상부에 폭방향으로 소정 거리 이격되게 길이방향을 따라 설치되어 포장 박스(B)를 메인프레임(100)의 후방에서 전방으로 이송시키는 역할을 한다.

이러한 측면이송부(200)에 대해 상세히 살펴보면, 측면이송부(200)는 측면으로 설치되는 컨베이어벨트(210)와, 상기 컨베이어벨트(210)에 동력을 제공하는 구동 모터(220)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 측면이송부(200)는 컨베이어벨트(210) 각각이 내향을 향해 측면으로 수직하게 설치되고, 모터(220)에 의해 구동되어 메인프레임(100) 내로 진입된 박스(B)를 마찰력에 의해 강제로 진행 방향을 따라 이송시킨다.

이를 위해 측면이송부(200)는 한쌍의 컨베이어벨트(210) 각각이 메인프레임(100)의 길이방향을 따라 서로 마주보도록 배치되고, 상호 간에 이격 거리(폭)는 박스(B)의 폭과 거의 동일하게 형성되어 박스를 양측면에서 밀어주면서 진행시킬 수 있다.

따라서, 측면이송부(200)는 각 컨베이어벨트(210) 사이에 박스(B)의 양측면이 밀착된 상태에서 각각의 컨베이어벨트(210)가 구동되면 포장 박스(B)의 양측면에 접촉되어 마찰력에 의해 박스(B)가 후방에서 전방으로 이송될 수 있다.

또한, 측면이송부(200)는 측면이송부(200)의 좌우 이격 거리를 조절하는 좌우조절부재(290)를 더 포함할 수 있다.

좌우조절부재(290)는 측면이송부(200)의 좌우 이격 거리를 조절하는 장치로, 좌우 대칭으로 오른나사 및 왼나사를 형성하는 좌우간격축부(미도시)를 따라 측면이송부(200)의 좌우 이격 거리를 편리하게 조절할 수 있다.

즉, 좌우조절부재(290)는 좌우거리축부가 좌측 측면이송부(200) 및 우측 측면이송부(200) 각각을 이격되게 지지하고 있으면서 진입하는 포장 박스(B)의 폭에 따라 이격 거리를 조절할 수 있고, 수동으로 좌우거리축부를 조절할 수 있으며, 제2 센서(720)가 박스(B)의 폭을 센싱하여 자동으로 제어부(700)를 통해 자동 제어될 수도 있다.

지지프레임(300)은 메인프레임(100)의 폭방향을 가로질러, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인프레임(100)의 양측에 수직으로 결합되는 한쌍의 수직지지대(310)와, 상기 수직지지대(310) 상단 사이에 수평으로 설치되는 상단연결대(350)를 포함할 수 있고, 수직지지대(310) 사이간에 탄성승강부(400)가 설치되고 탄성승강부(400)의 상하 이동이 용이하도록 가이드(guide)하는 기능도 함께 한다.

탄성승강부(400)는 도 2 및 도 3 등에 도시된 바와 같이, 일측이 메인프레임(100)에 지지되고 타측이 지지프레임(300)에 가이드되어 상하 높이가 탄력적으로 승강하는 장치이다.

도 3을 참조하면, 더욱 상세하게 본 발명이 제안하는 탄성승강부(400)는 승강스크류(410), 승강너트(420), 2단의 제1 및 제2 수평지지바(430, 440), 상부지지바(450), 하부지지바(460), 탄성스프링(470), 및 조절너트(480)을 포함하고, 상하조절바(490)를 더 포함할 수 있다.

즉, 탄성승강부(400)는 지지프레임(300) 내부에 장착되어 회동 가능한 승강스크류(410), 지지프레임(300) 내부에 물려있어 승강스크류(410)의 회전에 따라 높낮이가 승강하는 승강너트(420), 지지프레임(300) 사이를 가로질러 형성된 2단의 제1 및 제2 수평지지바(430, 440), 제1 수평지지바(430) 하방으로 연장된 환봉 형상의 상부지지바(450), 메인프레임(100)에 의해 지지되되 상방으로 돌기된 환봉 형상의 하부지지바(460), 상기 상부지지바(450) 및 상기 하부지지바(460) 사이에 개입되어 탄성력을 제공하는 탄성스프링(470), 및 하부지지바(460)의 높이를 조절하는 조절너트(480) 등을 포함할 수 있다.

승강스크류(410)는 중공의 수직지지대(310) 각각에 하방으로 장착되되 외주연을 따라 나사산이 형성된 기계요소로, 도 3에 도시된 바와 같이 회동 가능하게 설치된다.

승강스크류(410)는 한쌍으로 진행방향 좌측 수직지지대(310)에 설치된 좌측 승강스크류와 진행방향 우측 수직지지대(310)에 설치된 우측 승강스크류를 포함한다.

승강너트(420)는 중공의 수직지지대(310) 각각에 삽입되어 수직지지대(310)에 지지되되 승강스크류(410)의 회전에 따라 승강하여 높이가 이동하는 승강유닛이다.

승강너트(420)는 한쌍으로 진행방향 좌측 수직지지대(310)에 삽입된 좌측 승강너트와 진행방향 우측 수직지지대(310)에 삽입된 우측 승강너트를 포함한다.

이때, 승강너트(420)는 제1 수평지지바(430)를 지지하고 있어 승강함에 따라 제1 수평지지바를 승강시키고, 함께 물려있는 제2 수평지지바(440)도 같이 따라서 승강시킬 수 있다.

수평지지바(430, 440)는 지지프레임(300) 사이를 가로질러 형성되는 데, 2단으로 하단의 제1 수평지지바(430) 및 상단의 제2 수평지지바(440)를 포함한다.

여기서, 제1 수평지지바(430)는 메인(main)으로 주요 하중을 받쳐주는 역할을 하고, 제2 수평지지바(440)는 보조로 승하강시 수직지지대(310)을 따라 원활하게 승강할 수 있도록 상방향으로 선(先) 가이드(guide) 역할을 하고 뒤틀림 토크를 방지한다.

상부지지바(450)는 제1 수평지지바(430) 하방으로 연장된 환봉 형상으로, 탄성스프링(470)의 상측이 안착되는 지지부재이다.

하부지지바(460)는 메인프레임(100)에 의해 지지되되 상방으로 돌기된 환봉 형상으로, 탄성스프링(470)의 하측이 안착되는 지지부재이다.

특히, 상부지지바(450) 및 하부지지바(460) 사이는 소정 높이 이격되어 있어 농산물과 같이 높이가 불규칙한 내용물이 상부로 돌출되어 있을 때 탄력적으로 이격될 수 있는 거리를 제공한다.

탄성스프링(470)은 상부지지바(450) 및 하부지지바(460) 사이에 개입되어 탄성력을 제공하는 기계요소로, 탄성승강부(400) 자체를 탄력적으로 승강시킬 수 있다.

특히, 종래에는 메인프레임(100)과 제함부(500) 사이 높이가 지지프레임(300)에 의해서 고정되어 있었기 때문에 박스(B)에 담긴 내용물이 농산물과 같이 높이가 일정하지 않을 경우, 지지프레임(130)에 높이가 고정된 종래 제함부를 포장 박스(B)가 통과하여 테이핑부(600)로 진입할 때 내용물이 손상을 입는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명이 제안하는 탄성승강부(400)는 상부지지바(450) 및 하부지지바(460) 사이를 탄력적으로 이격시키는 탄성스프링(470)를 통하여 굴곡이 있는 내용물 상부를 따라 승강하여 내용물의 손상없이 작업을 수행할 수 있게 한다.

조절너트(480)는 탄성스프링(470)의 길이를 조절하여 탄성력을 조절하는 기계요소로, 나사산이 형성된 하부를 따라 하부지지바(460)의 높이를 조절하여 상부지지바(450) 및 하부지지바(460) 사이 간격을 조절하므로, 탄성스프링(470) 높이차를 조절하여 탄성스프링(470)의 탄성력을 조절할 수 있다.

상하조절바(490)는 탄성승강부(400)의 기본 높이를 조절하는 장치로, 한쌍의 승강스크류(410)를 베벨기어로 연결하여 일측에서 회전으로 양측에 위치한 승강스크류(410)를 동시에 회전시켜 조절너트(480)에 안착되고 메인프레임(100)에 지지되어 있는 탄성승강부(400)의 수직 방향 상하 높이를 조절할 수 있게 한다.

또한, 상하조절바(490)는 수동으로 승강스크류(410)를 조절할 수 있고, 제2 센서(710)가 박스(B)의 높이를 센싱하여 자동으로 제어부(700)를 통해 자동 제어될 수도 있다.

다음으로 도 4 및 도 5를 함께 참조하여 본 발명이 제안하는 제함부(500)에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에서 박스(B)의 커버를 접기 위한 구조를 나타내는 사시도, 도 5는 클로징수단(530)의 상세구조를 나타내는 상세구조도이다.

본 발명이 제안하는 제함부(500)는 포장 박스(B)의 상부 날개를 제함(製函)시키기 위한 장치로, 가압가이드(510), 클로징수단(530), 겉덮개가이드(550) 등을 포함할 수 있다.

가압가이드(510)는 탄성승강부(400) 후방에서 연장되어 스노보드 형상처럼 완만하게 하부가이드판(511)가 형성되어 진입하는 포장 박스의 전방 커버(B1)를 접기 위한 구성이다.

가압가이드(510)는 수평으로 구비되고, 하부면이 평판 형상으로 이루어져 진입하는 포장 박스의 전방 커버(B1)가 가압가이드(510)의 선단에 닿으면서 밀리어 접히게 된다.

가압가이드(510)의 선단에는 충돌시 포장 박스의 손상을 막고 롤러(roller)의 구름운동을 통하여 자연스럽게 진입되도록 제1 슬라이딩롤러(516)를 부착할 수 있다.

즉, 가압가이드(510)는 포장 박스(B)의 길이보다 크게 충분한 길이로 이루어져 전방 커버(B1)가 통과하고 나면 연속하여 후방 커버(B2)도 눌러하여 접힌 상태를 유지하게 할 수 있다.

클로징수단(530)은 진입하는 포장 박스(B)의 후방 커버(B2)를 내향으로 접기 위한 구성이다.

클로징수단(530)은 베이스(531), 제1 실린더(532), 아암(533), 제2 실린더(534), 접힘부재(535)를 포함한다.

베이스(531)는 가압가이드(510)의 상측에 포장 박스(B)의 진입방향과 동일한 방향으로 설치된다.

베이스(531)는 제1 실린더(532), 아암(533), 제2 실린더(534), 접힘부재(535)가 내설되도록 지지한다.

그리고 베이스(531) 상에는 제1 실린더(532)가 회동 가능하게 구비되고, 제1 실린더(532) 로드의 단부에는 아암(533)이 연결된다.

이때, 아암(533)은 베이스(531) 상에 회동 가능하게 설치되어, 제1 실린더(532) 로드의 전, 후진에 의해 회동될 수 있다.

또한, 아암(533) 상에는 제2 실린더(534)가 회동 가능하게 구비되고, 제2 실린더(534) 로드의 단부에는 접힘부재(535)가 연결된다.

이때, 접힘부재(535)는 아암(533)에 회동 가능하게 설치되어, 제2 실린더(534) 로드의 전, 후진에 의해 회동될 수 있다.

따라서, 제1 실린더(532)와 제2 실린더(534)가 동시에 구동되면서 접힘부재(535)가 진입하는 포장 박스의 후방을 쳐서 후방 커버(B2)를 밀어 접히게 한다.

이때, 접힘부재(535)의 전단에는 롤러(roller)의 구름운동을 통하여 후방 커버(B2)를 자연스럽게 밀어 접힐 수 있도록 제2 슬라이딩롤러(536)를 부착할 수 있다.

겉덮개가이드(550)는 진입하는 포장 박스(B)의 양측 커버(B3a, B3b)를 접히 위한 구성이다.

이때, 박스(B)는 박스(B)의 전.후에 위치하는 커버(B1, B2)를 속커버라 호칭할 수 있고, 박스(B)의 좌.우에 위치하는 커버(B3a, B3b)를 겉커버라 호칭할 수 있다.

겉덮개가이드(550)는 한 쌍의 바(bar)가 양팔을 나란히 벌리듯이 사이가 점점 좁아지는 'ㄷ'자 사다리꼴 형상으로, 측면이 수평에서 소정 각도 기울어지게 설치되고 박스(B)의 진입방향으로 들어올수록 그 간격이 좁아지면서 낮아지도록 구비되되, 가장 간격이 큰 후단은 포장 박스가 잘 진입되도록 포장 박스의 폭보다 크게 구비된다.

겉덮개가이드(550)의 설치 높이는 포장 박스(B)의 상부 면보다 높게 배치되되, 농산물과 같이 오픈된 박스 상방향으로 돌출되어 쉽게 손상될 수 있으므로, 탄성승강부(400)에 의해 자동적으로 가변되어 승강될 수 있다.

따라서, 농산물과 같은 내용물이 탑재된 포장 박스(B) 진입시 양측 커버(B3a, B3b)가 내용물의 높이에 따라 승강되어 겉덮개가이드(550)의 내측으로 진입하면서 자연스럽게 밀려 접힐 수 있게 한다.

도 6을 함께 참조하여 테이핑부(600)에 대해 설명한다.

도 6은 도 2에 도시된 본 발명의 테이핑부(600) 상세 구조를 나타내는 내부 구성도이다.

테이핑부(600)는 탄성승강부(400) 전방에 구비되어 메인프레임(100) 상면에서 이송되어 오는 박스(B)에 테이프(t)를 부착하고, 절단할 수 있는 구성이다.

또한, 테이핑부(600)는 한 쌍이 나란히 구비되어 각각 오픈형 포장 박스(B)의 상부면에 2열의 테이프를 동시에 부착할 수 있다.

구체적으로, 테이핑부(600)는 접착테이프(t)가 권취된 롤테이프(610), 상기 롤테이프(610)를 지지하는 수직판(620), 상기 수직판(620) 상에 전방과 후방에 회동 가능하게 결합되는 제1 부착롤러(630)와 제2 부착롤러(640), 상기 제1 부착롤러(630)와 제2 부착롤러(640)가 함께 내측으로 회동하도록 상호 연동시키는 연동부재(650), 그리고 부착이 완료되면 테이프(t)를 절단하는 절단부재(660)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 수직판(620)은 평판 형상이며 한 쌍이 수직으로 구비되며, 서로 일정 간격 이격되어 설치될수 있다.

이때, 이격 거리는 테이프(t)의 폭보다는 커야한다.

그리고 한 쌍의 수직판(620) 중 어느 하나에 롤테이프(610)를 지지하는 지지바(611)가 결합되고, 상기 지지바(611)의 상단에 롤테이프(610)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 한쌍의 수직판(620) 사이 내부에 제1 부착롤러(630), 제2 부착롤러(640), 연동부재(650) 및 절단부재(660)가 내설되어 작동된다.

제1 부착롤러(630)는 수직판(620) 상에 회동 가능하게 축 설치되는데, 제1 회동판(631)의 일단이 박스(B)가 진입하는 수직판(620) 후방에 힌지(hinge) 결합되도록 설치되어 회동 가능하고, 상기 제1 회동판(631)의 타단에 제1 부착롤러(630)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

그리고 복수 개의 가이드롤러(632)가 수직판(620)과 제1 회동판(631) 상에 배열되고, 롤테이프(161)로부터 테이프(t)가 풀려지고 복수의 가이드롤러(632)들에 의해 안내되어 제1 부착롤러(630)에 감겨 공급된다.

또한, 제2 부착롤러(640)도 수직판(620) 상에 회동 가능하게 축 설치되는데, 상기 제2 회동판(641)의 일단이 박스(B)가 진출하는 수직판(620) 전방에 힌지 결합되도록 설치되어 회동 가능하고, 제2 회동판(641)의 타단에 제2 부착롤러(640)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

그리고 제2 회동판(641)의 일단에는 제1 복원스프링(642)이 탄성적으로 연결되어 제2 회동판(641)이 회전하더라도 원위치로 복원될 수 있다.

여기서, 연동부재(650)는 링크바(link bar) 형상이고, 양단이 각각 제1 회동판(631)의 일단과 제2 회동판(641)의 일단에 연결된다.

따라서, 제1 회동판(631)이 내향 회동하는 경우 연동되어 제2 회동판(641)도 내향 회동하도록 작동된다.

한편, 제1 부착롤러(630)와 제2 부착롤러(640) 사이에는 구비되는 절단부재(660)는 일측이 수직판(620)의 후방에 회동 가능하게 축 설치되어 포장 박스(B)가 진입시 상향 회동하고, 포장 박스(B)가 진출시 복원되면서 테이프(t)를 절단하도록 작동한다.

이를 위해 절단부재(660)의 일단에는 제2 복원스프링(661)이 탄성 연결된다.

또한, 절단부재(660)의 타측에는 커팅날(662)이 구비되어 테이프(t)를 절단한다.

이러한 구조의 테이핑부(600)는 본 발명에서 한 쌍이 병렬로 설치되어 각각 테이프(t)를 공급하여 오픈형 포장 박스에 2열의 테이프를 동시에 부착하도록 작동된다.

이때, 한 쌍의 테이핑부(600)의 각 롤테이프(610)는 오픈형 포장 박스에 부착될 2열의 테이프 간격과 동일한 간격으로 상호 간 이격되도록 설치된다.

그리고 테이핑부(600)는 탄성승강부(400) 상측에 설치되되 전방을 향하게 고정되도록 설치되며, 탄성승강부(400)에 의해서 자동으로 높이가 조절될 수 있다.

제어부(700)는 도 2에 도시된 바와 같이 유선 또는 무선으로 연결되어 제어신호롤 통하여 통제하는 제어장치로, 전산처리장치(CPU)의 설정된 프로그램에 따라 측면이송부(200), 탄성승강부(400), 제함부(500) 및 테이핑부(600) 등을 제어하여 측면이송부(200) 간의 이격 거리, 탄성승강부(400)의 높이, 및 박스(B)의 이송속도 등을 제어할 수 있다.

본 발명이 제안하는 제어부(700)는 측면이송부(200) 간의 이격 거리, 탄성승강부(400)의 높이, 및 박스(B)의 이송속도 등을 제어하는 원격 제어가 가능한 구성이고, 스마트폰과 같은 무선단말기를 통하여 제어신호를 입력받아 제어할 수도 있다.

즉, 제어부(700)는 제1 센서(710) 및 제2 센서(720) 등으로 박스(B)를 센싱(sensing)하여 측면이송부(200)의 이송속도, 측면이송부(200) 간의 이격거리 및 탄성승강부(400)의 높이 등을 제어할 수 있다.

제어부(700)는 지지프레임(300)이나 제함부(500)에 제2 센서(720)가 장착되어 박스(B)의 폭을 센싱(sensing)하고 측면이송부(200) 간의 사이 이격 거리를 조정할 수 있다.

이때, 제2 센서(720)는 지지프레임(300) 후단이나 제함부(500)의 가압가이드(510) 후단 등에 설치될 수 있고, 그 위치가 가변적으로, 포장 박스(B)를 감지하여 박스(B)의 폭과 높이 등을 센싱(sensing)할 수 있는 위치이면 어디든지 가능하게 설치된다.

또한, 제어부(700)는 바코드와 같은 박스(B)의 크기를 인식할 수 있는 정보를 읽어들일 수 있는 제2 센서(720)를 지지프레임(300)이나 제함부(500) 등에 설치하고 제2 센서(720)에서 읽어들인 값을 통하여 상하조절바(490)를 제어하여 탄성승강부(400)의 높이를 조절하며, 좌우조절부재(290)를 제어하여 측면이송부(200)의 좌우 이격 거리를 조절할 수 있다.

여기서, 제어부(700)는 박스(B)의 폭을 제2 센서(720)가 읽어들인 값을 그대로 활용할 수 있거나 에러 방지를 위해 더블 체크 목적으로 제2 센서(720)에서 센싱된 값과 설정된 값을 비교하여 제어할 정보(박스(B)의 폭 및 높이)를 결정할 수도 있다.

또한, 제어부(700)는 수동으로 정보를 입력받아 수정 보완할 수 있고, 기존 설정된 프로그램을 업데이트할 수 있으며, 제어자가 직관적으로 제어할 수 있다.

즉, 본 발명은 제어부(700)의 설정된 프로그램에 따라 포장 박스(B)가 메인프레임(100)으로 진입될 때 제2 센서(720)가 감지하여 박스(B)의 폭 등을 센싱하고, 측면이송부(200) 각각의 사이 거리를 조정하여 이송한다.

특히, 좌우조절부재(290)는 좌우거리축부가 좌우 대칭으로 오른나사 및 왼나사를 형성하여 좌측 측면이송부(200) 및 우측 측면이송부(200) 각각이 좌우거리축부 상에 맞물려 동시에 움직이므로, 일측에게 간격조절하면 양측에서 일정하게 좁혀지거나 넓혀져 좌측 측면이송부(200) 및 우측 측면이송부(200) 사이 간격을 편리하게 조절할 수 있게 한다.

또한, 이송되는 박스(B)는 메인프레임(100) 후단에 설치된 제2 센서(720)가 박스(B)의 크기를 알수 있는 바코드 등을 읽어 들어 박스(B)의 높이 및 폭에 맞도록 상하조절바(490)를 제어하여 탄성승강부(400)의 높이를 조절하며, 좌우조절부재(290)를 제어하여 측면이송부(200)의 좌우 이격 거리를 조절할 수 있다.

따라서, 작업자가 메인프레임(100)이 진행하는 입구 측으로 상부가 개방된 오픈형 포장 박스(B)를 투입하면, 포장 박스는 양측의 측면이송부(200)에 접촉하면서 마찰력에 의해 진입하면서 이송이 시작된다.

이때, 포장 박스(B)가 진입하면 제일 먼저 가압가이드(510)의 선단에 포장 박스(B)의 전방 커버(B1)가 닿으면서 접히게 되는데, 제1 슬라이딩롤러(516)가 구름운동을 통하여 포장 박스의 손상을 막으면서 자연스럽게 진입되도록 한다.

특히, 농산물과 같이 높이가 불규칙한 내용물이 상부로 돌출되어 있을 때 탄성승강부(400)를 통해서 가압가이드(510)가 탄력적으로 승강될 수 있도록 한다.

그리고 메인프레임(100) 상에 구비된 제1 센서(710)가 포장 박스(B)의 진입을 감지하게 되면 클로징수단(530)의 제2 실린더(534)가 구동(로드 후진)되면서 접혀있던 접힘부재(535)가 회전하면서 수직으로 펴지고, 연이어 제1 실린더(532)가 구동(로드 후진)되면서 아암(533)가 하측으로 회동함으로써 접힘부재(535)가 포장 박스(B)의 후방 커버(B2)를 쳐서 밀어 접는다.

이때, 접힘부재(535)의 전단에 있는 제2 슬라이딩롤러(536)가 구름운동을 통하여 후방 커버(B2)를 자연스럽게 치면서 밀어 접는다.

동시에 포장 박스(B)가 진입하면서 양측 커버(B3a, B3b)는 겉커버가이드(550)의 내측으로 쏠리면서 가압되어 접히게 된다.

즉, 겉커버가이드(550)는 진입방향으로 갈수록 상호 간격이 좁아지도록 배치되어 있으므로 양측 커버(B3a, B3b)는 자연스럽게 내향으로 접히면서 닫힌다.

포장 박스의 모든 커버가 닫힌 후 박스(B)의 전방 선단은 제1 부착롤러(630)에 도달하면서 밀게 되면 제1 회동판(631)이 내향 회동하고 연동부재(650)에 의해 제2 회동판(641)도 함께 내향 회동한다.

본 발명에서 테이핑부(600)는 한쌍이 병렬로 배치되어 있으므로 각 제1 부착롤러(630)가 포장 박스의 양측 커버(B3a, B3b)가 닫힌 경계부분에 밀착된다.

이때, 포장 박스(B)가 이송되면 각 제1 부착롤러(630)가 포장 박스의 상부면을 구르면서 장착되어 공급되는 테이프(t)가 접착된다.

동시에 제2 부착롤러(640)들도 접착된 테이프를 다시 한 번 더 눌러주면서 구르기 때문에 테이프(t)가 완전히 부착될 수 있다.

그리고 포장 박스(B)가 제2 부착롤러(640)를 이탈하여 진출되는 순간 절단부재(660)가 하측으로 회동하면서 커팅날(662)이 테이프(t)를 절단하면 테이핑 작업이 완료된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 포장박스 자동 테이핑장치(10)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따르면, 포장 박스(B) 내부에 농산물과 같은 높이가 불규칙적인 내용물을 넣고 테이핑할 경우에도 탄성승강부(400)를 통해 자동으로 높낮이가 조절되어 내용물이 손상되지 않는 이점이 있다.

또한, 조절너트(480)로 탄성스프링(490)의 신축 강도를 조절하여 포장 박스 내의 내용물에 따라 탄성승강부(400) 승강높이를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제2 수평지지바(440)가 상방향으로 선(先) 가이드(guide) 역할하여 뒤틀림 토크 등을 방지하고, 승하강시 원활하게 승강할 수 있게 하는 이점이 있다.

또한, 제어부(700)를 통해서 원격으로 측면이송부(200)의 이송속도 및 탄성승강부(400)의 높이를 제어할 수 있는 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 포장박스 자동 테이핑장치
100 : 메인프레임
200 : 측면이송부
300 : 지지프레임
400 : 탄성승강부
500 : 제함부
600 : 테이핑부
700 : 제어부

Claims (4)

1. 내용물이 수용되되 상부가 개방된 박스를 접어 테이핑하는 포장박스 자동 테이핑장치에 있어서,
   메인프레임;
   상기 메인프레임 상면에 설치되어 진행방향을 따라 상기 박스를 이송시키는 측면이송부;
   상기 메인프레임 진행방향의 양측으로 세워진 지지프레임;
   상기 지지프레임에 설치되어 상기 내용물의 높이에 따라 높이가 가변되는 탄성승강부;
   상기 탄성승강부 후방에 설치되어 상기 측면이송부에 의해서 진행되는 상기 박스의 상부를 접는 제함부; 및
   상기 탄성승강부 전방에 설치되어 상기 제함부에 의해서 접혀진 상기 박스를 테이핑(taping)하는 테이핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장박스 자동 테이핑장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성승강부는,
   상기 지지프레임 내부에 장착되어 회전 가능한 승강스크류;
   상기 지지프레임 내부에 물려있어 상기 승강스크류의 회전에 따라 높낮이가 승강하는 승강너트;
   상기 승강너트에 의해 지지되되 상기 지지프레임 사이에 형성된 제1 및 제2 수평지지바;
   상기 제1 수평지지바 하방으로 연장된 상부지지바;
   상기 메인프레임에 의해 지지되되 상방으로 돌기된 하부지지바;
   상기 상부지지바 및 상기 하부지지바 사이에 개입되어 탄성력을 제공하는 탄성스프링; 및
   상기 하부지지바의 높이를 조절하는 조절너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장박스 자동 테이핑장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성승강부는,
   상기 상부지지바와 상기 하부지지바 사이가 소정 간격 이격되되,
   상기 탄성스프링이 상기 상부지지바 및 상기 하부지지바 사이에 개입되어 높이가 불규칙한 내용물이 상부로 돌출되어 있을 때 탄력적으로 승강되어 상기 내용물의 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 포장박스 자동 테이핑장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 박스를 센싱하여 상기 측면이송부의 이송속도 및 상기 탄성승강부의 높이를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장박스 자동 테이핑장치.