WO2014088163A1 - 랜덤 제함 장치 및 이를 이용한 제함방법 - Google Patents

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박상규
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Definitions

  • the present invention relates to a decontamination apparatus and a decontamination method, and more particularly to a random decontamination apparatus capable of decontamination irrespective of the size of the packaging box and a decontamination method using the same.
  • the box is a device that makes a three-dimensional shape (hexahedron) in the form of a folded container to be folded and then unfolded one by one after unfolding a number of packaging boxes stacked in the magazine, in this case, the boundary between the two sides of the wing contact Taping can be done together.
  • the conventional anti-jamming device is manufactured to correspond to the specifications of the packing box, and if the packing boxes of different standards are to be provided, each device must be prepared separately corresponding to the corresponding standard, so it is not only expensive, but also installs a plurality of blocking devices. There was a burden of having to set up an installation and work space.
  • the present invention includes a picking unit for inclining the packaging box to be unfolded in a three-dimensional shape by the weight of the packaging box by lifting and then lifting one of the plurality of packaging boxes loaded in a folded state; And a folding part folding the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box lower part unfolded in the three-dimensional shape, wherein the picking part sets the packing box unfolded in the three-dimensional shape in the first setting in the folding part. It provides a random limiter characterized in that the transfer to the position.
  • the picking unit a robot arm disposed on one side of the folding portion having a plurality of joints; A head part installed at one end of the robot arm and having a plurality of vacuum suction nozzles for adsorbing one side of a packing box; And a supporting part installed at one side of the head part to support an upper end of the packing box absorbed by the head part.
  • the support unit may include a pivot member rotatably disposed at the head unit; A cylinder block coupled to the pivot member and having an extension rod extending in length; And a stopper coupled to an upper end of the extension rod, the stopper supporting an upper end of the packaging box to prevent the packaging box from being pushed upward by a force applied when the wing is folded at the lower part of the packaging box. .
  • It may further include at least one vacuum suction nozzle installed on the pivot member for vacuum suction of the other side of the packaging box.
  • the folding unit the first to fourth movable members disposed in the front, rear, left and right, respectively, so as to surround the packaging box to fold the front wing portion, the rear wing portion, the left wing portion and the right wing portion below the packaging box; It may include.
  • the first movable member for folding the front wing portion of the lower portion of the packaging box while reciprocating up and down;
  • a support plate disposed along a bottom surface of the movable plate and coupled to the movable plate at a right angle, wherein the support plate is disposed between the left wing and the right wing in a state in which the left wing and the right wing of the lower packing box are folded. It is preferable to be located at.
  • the movable plate is set to a horizontal position when the front wing of the lower portion of the packing box is folded, and the movable plate may be maintained in a horizontal position until the left wing and the right wing of the lower packing box are folded by the third and fourth movable members.
  • the second to fourth movable members may be selectively pivoted to a downward inclined position and a horizontal position.
  • the folding part may include a push member for transferring the packing box in which the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box are folded to the second setting position.
  • the folding unit may further include a taping unit disposed on the discharge side of the packing box and taping a lower portion of the packing box while transferring the packing box supplied from the folding unit.
  • the taping unit may include: left and right transfer belt parts for transferring the packing box in a state in which both sides of the packing box transferred to the second setting position are pressed at a predetermined pressure; A transfer die having a plurality of support rollers installed to slidably support the packing box; And a taping unit installed in the transfer die to attach the tape along a boundary facing each other with the left wing part and the right wing part of the lower packing box.
  • the left and right transfer belts may grip the packing box by horizontally moving at the same speed toward the packing box at the same time so as to set the packing box to a position to center the packing box.
  • the present invention in order to achieve the above object, picking any one of a plurality of packing boxes loaded in the state before the removal through the picking unit; Transferring the packing box to a first setting position of the folding part to fold the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box bottom; Folding the front wing and the rear wing of the bottom of the packing box by the first and second movable members of the folding portion at the first setting position, and folding the left and right wing portions by the third and fourth movable members of the folding portion.
  • the picking may include arranging the packing box inclined such that the picked packing box is unfolded in three-dimensional shape by its own weight.
  • the picking step may include a step of supporting an upper end of the packing box to prevent the packing box from being pushed upward by a force applied when the wing parts of the packing box are folded in the folding step.
  • the centering of the packing box may move the packing box to the centering position by pushing the left or right side of the packing box while simultaneously moving at the same speed in the direction in which the left and right conveying belt parts face each other.
  • the present invention includes a picking unit for inclining the packaging box to be unfolded in a three-dimensional shape by the weight of the packaging box by lifting and then lifting one of the plurality of packaging boxes loaded in a folded state; And a folding part folding the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box lower part unfolded in the three-dimensional shape, wherein the picking part sets the packing box unfolded in the three-dimensional shape in the first setting in the folding part. It provides a random limiter characterized in that the transfer to the position.
  • the picking unit a robot arm disposed on one side of the folding portion having a plurality of joints; A head part installed at one end of the robot arm and having a plurality of vacuum suction nozzles for adsorbing one side of a packing box; And a supporting part installed at one side of the head part to support an upper end of the packing box adsorbed to the head.
  • the support unit may include a pivot member rotatably disposed at the head unit; A cylinder block coupled to the pivot member and having an extension rod extending in length; And a stopper coupled to an upper end of the extension rod, the stopper supporting an upper end of the packaging box to prevent the packaging box from being pushed upward by a force applied when the wing is folded at the lower part of the packaging box. .
  • It may further include at least one vacuum suction nozzle installed on the pivot member for vacuum suction of the other side of the packaging box.
  • the folding unit the first to fourth movable members disposed in the front, rear, left and right, respectively, so as to surround the packaging box to fold the front wing portion, the rear wing portion, the left wing portion and the right wing portion below the packaging box; It may include.
  • the first movable member for folding the front wing portion of the lower portion of the packaging box while reciprocating up and down;
  • a support plate disposed along a bottom surface of the movable plate and coupled to the movable plate at a right angle, wherein the support plate is disposed between the left wing and the right wing in a state in which the left wing and the right wing of the lower packing box are folded. It is preferable to be located at.
  • the movable plate is set to a horizontal position when the front wing of the lower portion of the packing box is folded, and the movable plate may be maintained in a horizontal position until the left wing and the right wing of the lower packing box are folded by the third and fourth movable members.
  • the second to fourth movable members may be selectively pivoted to a downward inclined position and a horizontal position.
  • the folding part may include a push member for transferring the packing box in which the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box are folded to the second setting position.
  • the folding unit may further include a taping unit disposed on the discharge side of the packing box and taping a lower portion of the packing box while transferring the packing box supplied from the folding unit.
  • the taping unit may include: left and right transfer belt parts for transferring the packing box in a state in which both sides of the packing box transferred to the second setting position are pressed at a predetermined pressure; A transfer die having a plurality of support rollers installed to slidably support the packing box; And a taping unit installed in the transfer die to attach the tape along a boundary facing each other with the left wing part and the right wing part of the lower packing box.
  • the left and right transfer belts may grip the packing box by horizontally moving at the same speed toward the packing box at the same time so as to set the packing box to a position to center the packing box.
  • the present invention in order to achieve the above object, picking any one of a plurality of packing boxes loaded in the state before the removal through the picking unit; Transferring the packing box to a first setting position of the folding part to fold the front wing part, the rear wing part, the left wing part and the right wing part of the packing box bottom; Folding the front wing and the rear wing of the bottom of the packing box by the first and second movable members of the folding portion at the first setting position, and folding the left and right wings by the third and fourth movable members of the folding portion; ; Transferring the packing box to a second setting position through the folding member of the folding part in the first setting position; Centering the center of the packing box through the left and right transfer belt parts to the center of the taping unit of the taping part; And simultaneously taping the front ends of the left and right wing portions of the lower packing box while passing through the taping portion.
  • the picking may include arranging the packing box inclined such that the picked packing box is unfolded in three-dimensional shape by its own weight.
  • the picking step may include a step of supporting an upper end of the packing box to prevent the packing box from being pushed upward by a force applied when the wing parts of the packing box are folded in the folding step.
  • the centering of the packing box may move the packing box to the centering position by pushing the left or right side of the packing box while simultaneously moving at the same speed in the direction in which the left and right conveying belt parts face each other.
  • the picking unit regardless of the size of the packaging box by the picking unit can be accurately transported the packaging box to the first setting position to fold the wings of the lower packaging box, the portion to be taped of the packaging box By centering the taping unit with the taping unit, accurate taping processing is possible.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-dimensional unfolded state before removing the conventional packaging box.
  • FIG. 2 is a view showing a random jamming device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining a process of three-dimensional unfolding the packaging box through a random box according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 and 5 are views showing a state in which the packaging box is moved to the first setting position of the folding portion through a random box according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the operating state of the first and second movable parts folding the front wing and the rear wing of the packaging box.
  • FIG. 7 is a view showing an operating state of the third and fourth movable parts folding the left wing and the right wing of the packaging box.
  • FIG. 8 is an enlarged view illustrating the taping unit illustrated in FIG. 5.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating the taping unit illustrated in FIG. 8.
  • each part of the packing box 10 to be removed is defined as follows with reference to FIG. 1.
  • the packing box 10 forms a substantially hexahedron when four parts of the front part 11, the rear part 12, the left side part 13 and the right side part 14 form a loop and are limited to the shape of a granular chuck. .
  • the packaging box 10 extends to the front portion 11, the rear portion 12, the left side portion 13, and the right side portion 14, respectively, on the upper and lower portions of the packaging box 10 so as to contain the contents therein.
  • Four wing portions 11a, 12a, 13a, and 14a are formed.
  • the wing parts 11a, 12a, 13a, and 14a at the bottom of the packing box 10 are folded toward the center of the packing box 10 by the random box 100 according to the present embodiment.
  • the random jamming device 100 includes a picking unit 110, a folding unit 130, and a taping unit 150, and an operation is controlled by a controller (not shown).
  • the magazine 20 On one side of the random box 100 is a magazine 20 in which a plurality of packing boxes 10 are loaded.
  • the magazine 20 includes an inclination tray 21 installed to be inclined to one side such that a plurality of packing boxes 10 in a folded state are sequentially supplied to the random box 100.
  • the picking unit 110 is for picking the packing box 10 from the magazine 20 and transferring it to the folding unit 130.
  • the picking unit 110 supports the head 111, the supporting unit 112, and the robot arm. Include.
  • the head part 111 includes a plurality of vacuum suction nozzles 111a for adsorbing the front part 11 of the packing box 10 loaded in the magazine 20.
  • the plurality of vacuum adsorption nozzles 111a are connected to a general vacuum source (for example, a vacuum pump) and may be arranged in a matrix arrangement having a predetermined interval to stably adsorb the packing box 10.
  • the head 111 holds the packing box 10 in a folded state from the magazine 20, and then corresponds to the second position P2 at an angle corresponding to the first position P1.
  • the packaging box 10 may be unfolded in a three-dimensional state by turning to be inclined downward at an angle.
  • the packing box 10 has the front portion 11 adsorbed to the vacuum suction nozzles 111a of the head portion 111, and the head portion 111 is positioned at the second position at the first position P1.
  • the front box 11, the left side 13, and the right side 14 of the packing box 10 move downward by their own weight, and the packing box 10 naturally moves as shown in FIG. It is spread out in three-dimensional shape.
  • the supporting portion 112 is the wings (11a, 12a, 13a, 14a) of the lower portion of the packaging box 10 by the first setting position of the folding portion 130 (first to fourth movable members 131, 132, 133, 134 described later)
  • first to fourth movable members 131, 132, 133, 134 described later When folding each wing 11a, 12a, 13a, 14a of the lower part of the packing box 10 at a predetermined position in the folding part 130 that can be folded smoothly, it is applied from the lower side of the packing box 10 to the upper side.
  • the packing box 10 is prevented from being pushed upward by the losing force.
  • the supporting part 112 includes a pivot member 112a, a cylinder block 112b, an extension rod 112c, a stopper 112d, and a vacuum suction nozzle 112e.
  • the pivot member 112a is rotatably connected to one side of the head 111 and the other end is coupled to the cylinder block 112b.
  • the pivot member 112a includes a vacuum suction nozzle 112e identical to the vacuum suction nozzle 111a provided in the head part 111 to adsorb and support the left side 13 of the packaging box 10 that is three-dimensionally unfolded. (See FIG. 3).
  • the pivot angle of the pivot member 112a is set to approximately 0 ° to 90 °, and is set to 0 ° before the support part 112 is used, and is turned to 90 ° when used.
  • the vacuum suction nozzle 112e is disposed at substantially right angle with the vacuum suction nozzle 111a of the head 111.
  • the cylinder block 112b may be formed of a hydraulic or pneumatic cylinder, the extension rod 112c is elastically coupled, and the stopper 112d is coupled to the upper end of the extension rod 112c.
  • the stopper 112d is a left wing of the upper part of the packing box 10 before folding each of the wing parts 11a, 12a, 13a, and 14a below the packing box 10 in the first setting position of the folding part 130. 13b) located on the upper end 13c (see FIG. 3). Accordingly, when the lower box parts 11a, 12a, 13a, and 14a of the packing box 10 are folded while the upper box 13c of the left wing part 13b is supported by the stopper 112d. , The packing box 10 is not pushed upward by the force applied to the packing box 10 to maintain the setting posture without changing the position.
  • the stopper 112d may be controlled by the controller to be set to a suitable position among preset positions according to the size of the packaging box.
  • the robot arm may move the head 111 to a desired position among three-dimensional coordinates, and includes first and second arms 115a and 115b, a rotating part 118, and a base 119.
  • the first arm 115a and the second arm 115b are hinged by the first joint portion 117a, and the first arm 115a connects the connector 113 to pivot the head portion 111 at a predetermined angle. Is hinged to the head 111.
  • the second arm 115b is hingedly connected to the rotating portion 118 via the second joint portion 117b.
  • the rotating part 118 is installed on the base 119 to be rotated 360 degrees.
  • the magazine 20 can be freely disposed within the working radius of the robot arm according to the conditions of the workplace without having to limit the magazine 20 to a specific installation position. .
  • the folding unit 130 includes first to fourth movable members 131, 132, 133, and 134 and a push member 137.
  • the first to fourth movable members 131, 132, 133, and 134 are disposed to surround the first setting positions at which the packing box 10 is positioned, and when the wing parts 11a, 12a, 13a, and 14a are folded, the packing box from the lower side. It pivots upward toward (10).
  • the first movable member 131 includes a movable plate 131a and a support plate 131b.
  • the movable plate 131a is formed to have a length longer than that of the second movable member 132 and pivots upward until the front wing portion 11a of the packing box 10 is kept horizontal. In addition, the movable plate 131a is continuously horizontal until all of the remaining wings 12a, 13a, and 14a at the bottom of the packing box 10 are folded and moved to the second setting position by the push member 137. Keep it.
  • the support plate 131b is disposed along the bottom surface of the movable plate 131a and is coupled to the movable plate 131a at approximately right angles. As shown in FIG. 6, the support plate 131b has a rear end hinged to the hinge shaft 131c, and a lower end portion of the support plate 131b adjacent to the hinge shaft 131c is provided in a cylinder 131d (hydraulic or pneumatic cylinder). It is hinged to the rod 131e. Accordingly, the first movable member 131 pivots up and down by a predetermined angle range around the hinge shaft 131c according to the operation of the piston rod 131e.
  • the first movable member 131 is a packing box 10 before folding the packing box 10 in a state in which the packing box 10 is moved above the first setting by the picking unit 110 (see FIG. 4). It is preferable that the tip of the lower front wing portion 11a is set to a position where it does not interfere.
  • the second movable member 132 is positioned opposite to the first movable member 131 and is rotatably installed up and down like the first movable member 131.
  • the second movable member 132 pivots upward simultaneously with the first movable member 131 to fold the rear wing 12a below the packing box 10.
  • the second movable member 132 pivots up and down with its rear end connected to a rod 132b provided at the cylinder 132 (hydraulic or pneumatic cylinder).
  • the second movable member 132 also maintains substantially horizontal after folding the rear wing portion 12a at the bottom of the packing box 10.
  • the second movable member 132 has a recess 132a through which the protrusion 131aa of the first movable member 131 can be drawn in the center of the tip portion.
  • the third and fourth movable members 133 and 134 may be located at positions facing each other so as to fold the left wing 13a and the right wing 14a under the packing box 10, respectively. Is installed.
  • the third and fourth movable members 133 and 134 fold the left wing 13a and the right wing 14a while pivoting upward from the lower side like the first and second movable members 131 and 132 described above. In this way, when the left wing 13a and the right wing 14a of the lower portion of the packing box 10 are folded by the third and fourth movable members 133 and 134, the support plate 131b is formed of the left and right wing portions ( 13a, 14a). Accordingly, the packing box 10 is not interfered by the first movable member 131 when moving to the second setting position by the push member 137.
  • the third and fourth movable members 133 and 134 respectively have rear ends fixedly connected to the rotary shafts 133a and 134a, and the respective rotary shafts 133a and 134a are rotatably supported at both ends by the support blocks 133b and 134b, respectively. (See FIG. 5).
  • the height of the support blocks 133b and 134b may be adjusted by the cylinders 133c and 134c and the rods 133d and 134d installed at the lower sides thereof, and thus, the third and fourth movable members 133 and 134. The height can be adjusted.
  • the push member 137 is disposed on the rear part 12 side of the packing box 10 to push the packing box 10 toward the taping part 150 to a second setting position (a position introduced into the taping part 150). Transfer. In this case, before the packing box 10 is moved to the second setting position, the lower wing portions 11a, 12a, 13a, and 14a are all folded.
  • Both sides of the push member 137 are slidably coupled to the guide rails 137a and are provided with a driving force in a forward and backward direction by a predetermined driving motor (not shown).
  • the taping unit 150 is disposed on the packing box discharge side of the folding unit 130 to transfer the packing box 10 supplied from the folding unit 130, and the packing box 10 during the transfer process. Tap the lower part of the tape).
  • the taping part 150 includes a left conveying belt part 151, a right conveying belt part 152, a conveying die 155, and a taping unit 157.
  • the left and right conveying belt parts 151 and 152 are disposed parallel to each other at intervals and linearly reciprocate in a direction facing each other. Accordingly, the packing box 10 transferred to the second setting position has left and right conveying belt parts in which the left side part 13 and the right side part 14 move horizontally by the same distance toward the packing box 10 simultaneously ( 151, 152 through a predetermined pressure.
  • the first and second transfer belt parts 151 and 152 as described above are pushed by the left side part 13 or the right side part 14 of the packing box 10 according to the posture of the packing box 10 set at the second setting position.
  • the packing box may be moved a predetermined distance such that the center of the box 10 is positioned at the center of the taping unit 157. As such, the centering of the packing box 10 and the taping unit 150 enables accurate taping processing regardless of the size of the box.
  • the left and right conveying belt parts 151 and 152 respectively include driving belts 151a and 152a having a loop shape along the longitudinal direction, and each driving belt 151a and 152a has a plurality of support rollers 151b and 152b. It is supported so that sliding is possible. In this case, both ends of the driving belts 151a and 152a are supported by the driving pulleys 151c and 152c and the idle pulleys 151d and 152d, respectively.
  • the driving pulleys 151c and 152c receive the driving force by the driving motors 151d and 152d to rotate the driving belts 151a and 152a, respectively.
  • the driving belts 151a and 152a may be formed of a rubber material having a high frictional force so as to prevent slippage when the packaging box 10 is transferred.
  • the left and right transfer belts 151 and 152 linearly reciprocate in a direction perpendicular to the transfer direction of the packing box 10 along the pair of guide rails 153a and 153b, and through this operation, the packing box 10 ) Can be gripped.
  • the left conveying belt part 151 is connected to the rod 153d
  • the right conveying belt part 152 is connected to one end of the cylinder 153c (hydraulic or pneumatic cylinder) to which the rod 153d is slidably coupled. Each is connected.
  • the left and right transfer belt parts 151 and 152 may be connected to the controller through data detected by a pressure sensor (not shown) to prevent the packing box 10 from being distorted by the pressing force when the packing box 10 is gripped. It is preferable to be configured to adjust the pressure to press the left side portion 13 and the right side portion 14 of the packaging box 10.
  • the conveying die 155 slidably supports the lower part of the packing box 10 conveyed by the left and right conveying belt parts 151 and 152, and has a plurality of supporting rollers 155a for this purpose (see FIG. 5). .
  • the taper 157 is taped along a boundary line between the left and right wing portions 13a and 14a at the bottom of the packing box 10 installed inside the transfer die 155 and folded, as shown in FIG. 8. Attach ().
  • the taping part 157 includes a pair of support plates 157a and 157b disposed parallel to each other, first and second attachment rollers 157e and 157g, a cutter part 157c, And a tape support 157i.
  • the first and second attachment rollers 157e and 157g are rotatably coupled to the first and second support frames 157f and 157h having one end hinged between the pair of support plates 157a and 157b, respectively. do. Accordingly, the first attachment roller 157e attaches a tape to a part of a boundary line between the left and right wing portions 13a and 14a from the lower end of the front portion 11 of the packaging box 10. The second attachment roller 157g attaches a tape from a portion of the boundary lines of the left and right wing portions 13a and 14a to the bottom of the rear portion 12 of the packaging box 10.
  • the cutter unit 157c is disposed between the first and second attachment rollers 157e and 157g to cut the tape so that the tape is taped to the packing box 10 by a predetermined length.
  • the tape support 157i has an upper end fixed to the support plate 157b, and a tape roll 157j is rotatably coupled to the lower end.
  • the tape pulled out from the tape roll 157j is disposed in front of the first attachment roller 157e.
  • the robot arm of the picking unit 110 is driven to vacuum-suction the packing box 10 of the best side among the plurality of packing boxes 10 loaded in the state before the head 111 is removed.
  • the packing box 10 is vacuum-adsorbed by the left side part 13 of the packing box 10 by the supporting part 112 and the left wing 13b of the upper part of the packing box 10 by the stopper 112d.
  • the tip 13c is supported.
  • the head part 111 is moved to move the packing box 10 downward from the first position P1 to the second position P2 so that the packing box 10 is unfolded in a three-dimensional shape by its own weight. Works.
  • the packing box 10 unfolded in a three-dimensional state through the picking unit 110 is moved to a first setting position previously set in the folding unit 10.
  • the first and second movable members 131 and 132 are simultaneously pivoted upward to fold the front wing portion 11a and the rear wing portion 12a at the bottom of the packing box 10, and as shown in FIG. 7.
  • the third and fourth movable members 133 and 134 are pivoted upward at the same time to fold the left wing 13a and the right wing 13a at the bottom of the packing box 10.
  • the left and right conveying belt parts 151 and 152 are moved at the same speed toward the packing box 10 at the same time.
  • the center of the center 10 and the center of the taping unit 157 of the taping unit 157, and the packaging box 10 is gripped with a pressure in the transferable state.
  • the drive belts 151a and 152a of the left and right transfer belt parts 151 and 152 are driven to transfer the packing box 10 supported by the lower portion of the transfer die 155 in a direction away from the folding portion 130. . That is, it passes through the taping unit 157 to pass.
  • the left and right wing portions 13a and 14a at the bottom of the packing box 10 are simultaneously taped while being transported by the left and right transfer belt portions 151 and 152, and then discharged from the transfer die 155.
  • the taping of the packaging box 10 Accurate taping is possible by centering the part to be processed with the taping unit 157.
  • the present invention relates to a decontamination apparatus and a decontamination method, and more particularly to a random decontamination apparatus capable of decontamination irrespective of the size of the packaging box and a decontamination method using the same.

Abstract

랜덤 제함장치 및 이를 이용한 제함방법이 개시된다. 개시된 랜덤 제함장치는 접힌 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 하나를 흡착하여 들어올린 후 포장박스의 자중에 의해 입체형상으로 펼치도록 포장박스를 경사지게 배치하는 픽킹부; 및 상기 입체형상으로 펼쳐진 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접는 접이부;를 포함하며, 상기 픽킹부는 입체형상으로 펼쳐진 포장박스를 상기 접이부 내의 제1 세팅위치로 이송할 수 있다.

Description

랜덤 제함 장치 및 이를 이용한 제함방법
본 발명은 제함장치 및 제함방법에 관한 것으로, 특히 포장박스의 크기에 구애받지 않고 제함이 가능한 랜덤 제함장치 및 이를 이용한 제함방법에 관한 것이다.
일반적으로 제함장치는 접혀진 채로 매거진에 적재되어 있는 다수의 포장박스를 펼친 후 하나씩 펼친 후 소정 제품을 포장할 수 있도록 대략 입체 형상(육면체)으로 만드는 장치이며, 이 경우 하부의 양측 날개부가 접하는 경계부분에 테이핑 처리를 함께할 수 있다.
그런데 종래의 제함장치는 포장박스의 규격에 대응하도록 제작하였으며, 서로 다른 규격의 포장박스를 제함하는 경우 각각 해당 규격에 대응하는 장치를 별도로 마련해야 하므로 비용 부담이 클 뿐만 아니라, 여러 대의 제함장치를 설치하기 위한 설치 및 작업 공간을 마련해야 하는 부담이 있었다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 접힌 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 하나를 흡착하여 들어올린 후 포장박스의 자중에 의해 입체형상으로 펼치도록 포장박스를 경사지게 배치하는 픽킹부; 및 상기 입체형상으로 펼쳐진 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접는 접이부;를 포함하며, 상기 픽킹부는 입체형상으로 펼쳐진 포장박스를 상기 접이부 내의 제1 세팅위치로 이송하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치를 제공한다.
상기 픽킹부는, 상기 접이부 일측에 배치되며 다수 관절을 가지는 로봇아암; 상기 로봇아암 일단에 설치되어 포장박스의 일측면을 흡착하기 위한 다수의 진공흡착노즐을 구비한 헤드부; 및 상기 헤드부 일측에 설치되어 상기 헤드부에 흡착된 포장박스의 상단을 지지하기 위한 서포팅부;를 포함할 수 있다.
상기 서포팅부는, 상기 헤드부에 선회 가능하게 배치되는 선회부재; 상기 선회부재에 결합되며 길이 확장 가능한 연장로드를 갖는 실린더블록; 및 상기 연장로드 상단에 결합되며, 상기 접이부에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록 포장박스의 상단을 지지하는 스톱퍼;를 포함할 수 있다.
상기 선회부재에 설치되어 포장박스의 다른 측면을 진공흡착하기 위한 적어도 하나의 진공흡착노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 접이부는, 포장박스 하측의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 각각 접기 위해 포장박스를 둘러싸도록 전, 후, 좌, 우에 각각 배치되는 제1 내지 제4 가동부재;를 포함할 수 있다.
상기 제1 가동부재는, 상하로 왕복 선회하면서 포장박스 하부의 전방 날개부를 접는 가동판; 및 상기 가동판의 저면을 따라 배치되어 상기 가동판과 직각으로 결합되는 지지판;을 포함하며, 상기 지지판은 포장박스 하부의 좌측 날개부와 우측 날개부가 접힌 상태에서 상기 좌측 날개부 및 우측 날개부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 가동판은 포장박스 하부의 전방 날개부를 접을 때 수평 위치로 설정되며, 상기 제3 및 제4 가동부재에 의해 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힐 때까지 수평 위치를 유지할 수 있다.
상기 제2 내지 제4 가동부재는 하향 경사 위치 및 수평위치로 선택적으로 선회할 수 있다.
상기 접이부는 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힌 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 푸시부재를 포함할 수 있다.
상기 접이부의 포장박스 배출 측에 배치되어 상기 접이부로부터 공급된 포장박스를 이송하면서 포장박스의 하측 일부를 테이핑하는 테이핑부를 더 포함할 수 있다.
상기 테이핑부는, 상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스의 양측을 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 포장박스를 이송하는 좌측 및 우측 이송벨트부; 포장박스를 슬라이딩 가능하게 지지하는 다수의 지지롤러가 설치되는 이송다이; 및 상기 이송다이에 설치되어 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부의 서로 마주하는 경계를 따라 테이프를 부착하기 위한 테이핑유닛;을 포함할 수 있다.
상기 좌측 및 우측 이송벨트부는 포장박스를 상기 테이핑유닛과 센터링하는 위치로 설정하도록 포장박스를 향해 동시에 동일한 속도로 수평이동하여 포장박스를 파지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 픽킹부를 통해 제함 전 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 어느 하나를 픽킹하는 단계; 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접기 위해 포장박스를 접이부의 제1 세팅위치로 이송하는 단계; 상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 제1 및 제2 가동부재에 의해 포장박스 하부의 전방 날개부 및 후방 날개부를 접고, 상기 접이부의 제3 및 제4 가동부재에 의해 좌측 및 우측 날개부를 접는 단계; 상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 푸시부재를 통해 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 단계; 상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스를 좌측 및 우측 이송벨트부를 통해 포장박스의 중심을 테이핑부의 테이핑유닛의 중심에 센터링하는 단계; 상기 테이핑부를 거치면서 상기 포장박스 하부의 좌측 및 우측 날개부의 선단을 동시에 테이핑하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제함방법을 제공할 수 있다.
상기 픽킹하는 단계는 상기 픽킹한 포장박스가 자중에 의해 입체형상으로 펼쳐지도록 포장박스를 경사지게 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 픽킹 단계는, 상기 각 날개부를 접는 단계에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록, 포장박스의 상단을 지지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장박스를 센터링하는 단계는 포장박스를 향해 상기 좌측 및 우측 이송벨트부가 서로 마주하는 방향으로 동시에 동일한 속도로 이동하면서 포장박스의 좌측 또는 우측을 밀어 포장박스를 센터링 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 접힌 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 하나를 흡착하여 들어올린 후 포장박스의 자중에 의해 입체형상으로 펼치도록 포장박스를 경사지게 배치하는 픽킹부; 및 상기 입체형상으로 펼쳐진 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접는 접이부;를 포함하며, 상기 픽킹부는 입체형상으로 펼쳐진 포장박스를 상기 접이부 내의 제1 세팅위치로 이송하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치를 제공한다.
상기 픽킹부는, 상기 접이부 일측에 배치되며 다수 관절을 가지는 로봇아암; 상기 로봇아암 일단에 설치되어 포장박스의 일측면을 흡착하기 위한 다수의 진공흡착노즐을 구비한 헤드부; 및 상기 헤드부 일측에 설치되어 상기 헤드에 흡착된 포장박스의 상단을 지지하기 위한 서포팅부;를 포함할 수 있다.
상기 서포팅부는, 상기 헤드부에 선회 가능하게 배치되는 선회부재; 상기 선회부재에 결합되며 길이 확장 가능한 연장로드를 갖는 실린더블록; 및 상기 연장로드 상단에 결합되며, 상기 접이부에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록 포장박스의 상단을 지지하는 스톱퍼;를 포함할 수 있다.
상기 선회부재에 설치되어 포장박스의 다른 측면을 진공흡착하기 위한 적어도 하나의 진공흡착노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 접이부는, 포장박스 하측의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 각각 접기 위해 포장박스를 둘러싸도록 전, 후, 좌, 우에 각각 배치되는 제1 내지 제4 가동부재;를 포함할 수 있다.
상기 제1 가동부재는, 상하로 왕복 선회하면서 포장박스 하부의 전방 날개부를 접는 가동판; 및 상기 가동판의 저면을 따라 배치되어 상기 가동판과 직각으로 결합되는 지지판;을 포함하며, 상기 지지판은 포장박스 하부의 좌측 날개부와 우측 날개부가 접힌 상태에서 상기 좌측 날개부 및 우측 날개부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 가동판은 포장박스 하부의 전방 날개부를 접을 때 수평 위치로 설정되며, 상기 제3 및 제4 가동부재에 의해 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힐 때까지 수평 위치를 유지할 수 있다.
상기 제2 내지 제4 가동부재는 하향 경사 위치 및 수평위치로 선택적으로 선회할 수 있다.
상기 접이부는 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힌 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 푸시부재를 포함할 수 있다.
상기 접이부의 포장박스 배출 측에 배치되어 상기 접이부로부터 공급된 포장박스를 이송하면서 포장박스의 하측 일부를 테이핑하는 테이핑부를 더 포함할 수 있다.
상기 테이핑부는, 상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스의 양측을 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 포장박스를 이송하는 좌측 및 우측 이송벨트부; 포장박스를 슬라이딩 가능하게 지지하는 다수의 지지롤러가 설치되는 이송다이; 및 상기 이송다이에 설치되어 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부의 서로 마주하는 경계를 따라 테이프를 부착하기 위한 테이핑유닛;을 포함할 수 있다.
상기 좌측 및 우측 이송벨트부는 포장박스를 상기 테이핑유닛과 센터링하는 위치로 설정하도록 포장박스를 향해 동시에 동일한 속도로 수평이동하여 포장박스를 파지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 픽킹부를 통해 제함 전 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 어느 하나를 픽킹하는 단계; 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접기 위해 포장박스를 접이부의 제1 세팅위치로 이송하는 단계; 상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 제1 및 제2 가동부재에 의해 포장박스 하부의 전방 날개부 및 후방 날개부를 접고, 상기 접이부의 제3 및 제4 가동부재에 의해 좌측 및 우측 날개를 접는 단계; 상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 푸시부재를 통해 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 단계; 상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스를 좌측 및 우측 이송벨트부를 통해 포장박스의 중심을 테이핑부의 테이핑유닛의 중심에 센터링하는 단계; 상기 테이핑부를 거치면서 상기 포장박스 하부의 좌측 및 우측 날개부의 선단을 동시에 테이핑하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제함방법을 제공할 수 있다.
상기 픽킹하는 단계는 상기 픽킹한 포장박스가 자중에 의해 입체형상으로 펼쳐지도록 포장박스를 경사지게 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 픽킹 단계는, 상기 각 날개부를 접는 단계에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록, 포장박스의 상단을 지지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장박스를 센터링하는 단계는 포장박스를 향해 상기 좌측 및 우측 이송벨트부가 서로 마주하는 방향으로 동시에 동일한 속도로 이동하면서 포장박스의 좌측 또는 우측을 밀어 포장박스를 센터링 위치로 이동시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 픽킹부에 의해 포장박스의 크기에 구애 받지 않고 정확하게 제1 세팅위치로 포장박스를 이송하여 포장박스 하부의 날개부들을 접을 수 있고, 포장박스의 테이핑 처리될 부분을 테이핑유닛과 센터링시킴으로써 정확한 테이핑 처리가 가능하다.
도 1은 통상의 포장박스를 제함 전에 입체적으로 펼쳐진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 제함장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 제함장치를 통해 포장박스를 입체적으로 펼치는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 제함장치를 통해 포장박스를 접이부의 제1 세팅위치로 이동시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 포장박스의 전방 날개부 및 후방 날개부를 접는 제1 및 제2 가동부의 동작상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 포장박스의 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접는 제3 및 제4 가동부의 동작상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 테이핑부를 나타내는 확대 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 테이핑유닛을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 제함장치를 설명하기 전에 도 1을 참조하여 제함 대상인 포장박스(10)의 각 부분에 대하여 하기와 같이 정의한다.
포장박스(10)는 전면부(11), 후면부(12), 좌측면부(13) 및 우측면부(14)의 4개의 부분이 루프를 이루고 있어 입제척인 형상으로 제함되는 경우, 대략 육면체를 이룬다. 포장박스(10)는 내부에 내용물을 담아둘 수 있도록, 포장박스(10)의 상부와 하부에는 각각 전면부(11), 후면부(12), 좌측면부(13) 및 우측면부(14)에 연장되는 4개의 날개부(11a,12a,13a,14a)를 형성한다. 포장박스(10) 하부의 날개부들(11a,12a,13a,14a)은 본 실시예에 따른 랜덤 제함장치(100)에 의해 포장상자(10)의 중심을 향해 절첩된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 랜덤 제함장치(100)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 랜덤 제함장치(100)는 픽킹부(110), 접이부(130) 및 테이핑부(150)를 포함하며, 제어부(미도시)에 의해 동작이 제어된다.
랜덤 제함장치(100) 일측에는 다수의 포장박스(10)가 적재된 매거진(20)이 배치된다. 매거진(20)은 접힌 상태의 다수의 포장박스(10)가 랜덤 제함장치(100)로 순차적으로 공급되도록 일측으로 경사지게 설치된 경사트레이(21)를 포함한다.
상기 픽킹부(110)는 매거진(20)으로부터 포장박스(10)를 픽킹하여 접이부(130)로 이송하기 위한 것으로, 헤드부(111), 서포팅부(112) 및 로봇아암(robot arm)을 포함한다.
상기 헤드부(111)는 매거진(20)에 적재된 포장박스(10)의 전면부(11)를 흡착하기 위한 다수의 진공흡착노즐(111a)을 구비한다. 다수의 진공흡착노즐(111a)은 통상의 진공원(예를 들면, 진공펌프)에 연결되며, 포장박스(10)를 안정적으로 흡착하기 위해 소정 간격을 갖는 매트릭스 배열로 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 헤드부(111)는 매거진(20)으로부터 접혀진 상태의 포장박스(10)를 파지한 후, 제1 위치(P1)에 해당하는 각도에서 제2 위치(P2)에 해당하는 각도로 하향 경사지도록 선회하여 포장박스(10)를 입체적인 상태로 펼칠 수 있다. 이 경우, 포장박스(10)는 헤드부(111)의 진공흡착노즐들(111a)에 전면부(11)가 흡착된 상태에서, 헤드부(111)가 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 선회하게 되면 포장박스(10)의 전면부(11), 좌측면부(13) 및 우측면부(14)가 자중에 의해 하방향으로 이동하면서 자연스럽게 포장박스(10)가 도 1과 같이 입체적인 형상으로 펼쳐지게 된다.
상기 서포팅부(112)는 접이부(130)의 제1 세팅위치(후술하는 제1 내지 제4 가동부재(131,132,133,134)에 의해 포장박스(10) 하부의 날개부들(11a,12a,13a,14a)을 원활하게 접을 수 있는 접이부(130) 내의 소정 위치)에서 포장박스(10) 하부의 각 날개부(11a,12a,13a,14a)를 접을 때, 포장박스(10)의 하측에서 상측으로 가해지는 힘에 의해 포장박스(10)가 상측으로 밀리는 것을 방지한다. 이와 같은 서포팅부(112)는 선회부재(112a), 실린더블록(112b), 연장로드(112c), 스톱퍼(112d) 및 진공흡착노즐(112e)을 포함한다.
상기 선회부재(112a)는 일단부가 헤드부(111)의 일측면에 회동 가능하게 연결되고, 타단부가 실린더블록(112b)과 결합된다. 또한, 선회부재(112a)는 헤드부(111)에 구비된 진공흡착노즐(111a)과 동일한 진공흡착노즐(112e)을 구비하여 입체적으로 펼쳐진 포장박스(10)의 좌측면부(13)를 흡착 지지한다(도 3 참조). 상기 선회부재(112a)의 선회각은 대략 0°~ 90°로 설정되며, 서포팅부(112) 사용 전에 0°로 설정되고 사용 시에는 90°선회한 상태로 설정된다. 선회부재(112a)가 90° 선회하는 경우, 진공흡착노즐(112e)은 헤드부(111)의 진공흡착노즐(111a)과 대략 직각으로 배치된다.
상기 실린더블록(112b)은 유압 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있으며, 연장로드(112c)가 신축 가능하게 결합되고, 연장로드(112c)의 상단에는 스톱퍼(112d)가 결합된다.
상기 스톱퍼(112d)는 접이부(130)의 제1 세팅위치에서 포장박스(10) 하부의 각 날개부들(11a,12a,13a,14a)을 접기 전에 포장박스(10) 상부의 좌측 날개부(13b) 상단(13c)에 걸리도록 위치한다(도 3 참조). 이에 따라 포장박스(10)는 스톱퍼(112d)를 통해 좌측 날개부(13b) 상단(13c)이 지지된 상태에서 포장박스(10)의 하부 날개부들(11a,12a,13a,14a)이 접히는 경우, 포장박스(10) 상측으로 가해지는 힘에 의해 포장박스(10)가 상측으로 밀리지 않기 때문에 위치변동 없이 세팅 자세를 유지한다. 상기 스톱퍼(112d)는 제어부에 의해 포장박스의 크기에 따라 미리 설정된 위치 중 적합한 위치로 설정되도록 제어될 수 있다.
상기 로봇아암은 헤드부(111)를 3차원 좌표 중 원하는 위치로 이동시킬 수 있으며, 제1 및 제2 아암(115a,115b), 회전부(118) 및 베이스(119)를 포함한다.
상기 제1 아암(115a)과 제2 아암(115b)은 제1 관절부(117a)에 의해 힌지 연결되며, 제1 아암(115a)은 헤드부(111)를 소정 각도로 선회시킬 수 있도록 컨넥터(113)에 의해 헤드부(111)와 힌지 연결된다. 상기 제2 아암은 (115b)은 제2 관절부(117b)를 통해 회전부(118)와 힌지 가능하게 연결된다. 회전부(118)는 베이스(119) 상에 360°회전가능하게 설치된다.
이와 같이 본 발명에 있어서는, 상기 로봇아암을 구비함으로써 매거진(20)을 특정 설치위치에 한정할 필요 없이 작업장의 여건에 따라 로봇아암의 작업반경 내에서 매거진(20)의 위치를 자유롭게 배치할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 접이부(130)는 제1 내지 제4 가동부재(131,132,133,134) 및 푸시부재(137)를 포함한다.
상기 제1 내지 제4 가동부재(131,132,133,134)는 포장박스(10)가 위치 설정되는 제1 세팅위치를 둘러싸도록 배치되며, 각 날개부(11a,12a,13a,14a)를 접는 경우 하측에서부터 포장박스(10)를 향해 상측으로 선회 가동한다.
제1 가동부재(131)는 가동판(131a) 및 지지판(131b)을 포함한다.
상기 가동판(131a)은 제2 가동부재(132)보다 더 긴 길이를 갖도록 형성되며, 포장박스(10)의 전방 날개부(11a)를 접기 위해 수평 상태를 유지할 때까지 상방향으로 선회한다. 또한, 상기 가동판(131a)은 포장박스(10) 하부의 나머지 날개부들(12a,13a,14a)이 모두 접히고 푸시부재(137)에 의해 제2 세팅위치로 이동될 때까지 지속적으로 수평 상태를 유지한다.
상기 지지판(131b)은 가동판(131a)의 저면을 따라 배치되며 가동판(131a)과 대략 직각으로 결합된다. 지지판(131b)은, 도 6과 같이, 후단부가 힌지축(131c)에 힌지 연결되고, 힌지축(131c)에 인접한 지지판(131b)의 하단부는 실린더(131d)(유압 또는 공압 실린더)에 설치된 피스톤로드(131e)에 힌지 연결된다. 이에 따라, 제1 가동부재(131)는 상기 피스톤로드(131e)의 작동에 따라 힌지축(131c)을 중심으로 미리 설정된 각도범위만큼 상하 왕복 선회한다.
상기 제1 가동부재(131)는, 포장박스(10)가 픽킹부(110)에 의해 제1 세팅위로 이동한 상태(도 4 참조)에서, 포장박스(10)를 접기 전에 포장박스(10) 하부의 전방 날개부(11a) 선단이 간섭되지 않는 위치로 설정되는 것이 바람직하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제2 가동부재(132)는 제1 가동부재(131)의 맞은편에 위치하며, 제1 가동부재(131)와 마찬가지로 상하로 선회 가능하게 설치된다. 상기 제2 가동부재(132)는 제1 가동부재(131)와 동시에 상향 선회하여 포장박스(10) 하부의 후방 날개부(12a)를 접는다.
상기 제2 가동부재(132)는 후단부가 실린더(132)(유압 또는 공압 실린더)에 설치된 로드(132b)에 연결되어 상하로 선회한다. 제2 가동부재(132) 역시 포장박스(10) 하부의 후방 날개부(12a)를 접은 후 대략 수평을 유지하게 된다. 한편, 제2 가동부재(132)는 선단부의 중앙에 제1 가동부재(131)의 돌출부(131aa)가 인입될 수 있는 요홈(132a)이 형성된다.
도 7을 참조하면, 상기 제3 및 제4 가동부재(133,134)는 각각 포장박스(10) 하부의 좌측 날개부(13a) 및 우측 날개부(14a)를 각각 접을 수 있도록, 서로 마주하는 위치에 설치된다.
상기 제3 및 제4 가동부재(133,134)는 상술한 제1 및 제2 가동부재(131,132)와 마찬가지로 하측에서 상측으로 상향 선회하면서 좌측 날개부(13a) 및 우측 날개부(14a)를 접는다. 이와 같이 제3 및 제4 가동부재(133,134)에 의해 포장박스(10) 하부의 좌측 날개부(13a) 및 우측 날개부(14a)가 접히면, 상기 지지판(131b)이 좌측 및 우측 날개부(13a,14a) 사이에 위치하게 된다. 이에 따라 포장박스(10)는 푸시부재(137)에 의해 제2 세팅위치로 이동 시 제1 가동부재(131)에 의해 간섭되지 않는다.
상기 제3 및 제4 가동부재(133,134)는 각각, 후단이 회전축(133a,134a)에 고정 연결되고, 각 회전축(133a,134a)은 지지블록(133b,134b)에 양단이 각각 회전 가능하게 지지된다(도 5 참조).
또한, 상기 지지블록(133b,134b)은 각각 하측에 설치된 실린더(133c,134c) 및 로드(133d,134d)에 의해 높이가 조절될 수 있으며, 이에 따라, 제3 및 제4 가동부재(133,134)의 높이 조절이 가능하다.
상기 푸시부재(137)는 포장박스(10)의 후면부(12) 측에 배치되어 포장박스(10)를 테이핑부(150) 측으로 밀어 제2 세팅위치(테이핑부(150)로 도입되는 위치)로 이송시킨다. 이 경우 포장박스(10)는 제2 세팅위치로 이동되기 전에 하부의 날개부들(11a,12a,13a,14a)이 모두 접힌 상태가 된다.
이와 같은 푸시부재(137)는 양측이 가이드레일(137a)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 소정의 구동모터(미도시)에 의해 전후진 방향의 구동력을 제공받는다.
도 8을 참조하면, 상기 테이핑부(150)는 접이부(130)의 포장박스 배출 측에 배치되어 접이부(130)로부터 공급된 포장박스(10)를 이송하고, 이송 과정 중에 포장박스(10)의 하측 일부를 테이핑 처리한다. 이와 같은 테이핑부(150)는 좌측 이송벨트부(151), 우측 이송벨트부(152), 이송다이(155) 및 테이핑유닛(157)을 포함한다.
상기 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)는 서로 간격을 두고 평행하게 배치되며, 서로 마주하는 방향으로 직선 왕복 운동한다. 이에 따라, 상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스(10)는 좌측면부(13) 및 우측면부(14)가 포장박스(10)를 향해 동시에 동일한 거리만큼 수평 이동하는 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)를 통해 미리 설정된 압력으로 가압된다.
이와 같은 상기 제1 및 제2 이송벨트부(151,152)는 포장박스(10)가 제2 세팅위치에 설정된 자세에 따라 포장박스(10)의 좌측면부(13) 또는 우측면부(14)를 밀어 포장박스(10)의 중심이 테이핑유닛(157)의 중심과 대략 센터링하는 위치가 되도록 포장박스를 소정 거리 이동시킬 수 있다. 이와 같이 포장박스(10)와 테이핑부(150)를 센터링함에 따라 박스의 크기에 관계없이 정확한 테이핑 처리가 가능하다.
상기 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)는 각각, 길이방향을 따라 루프형상으로 이루어지는 구동벨트(151a,152a)를 포함하며, 각 구동벨트(151a,152a)는 다수의 지지롤러(151b,152b)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지된다. 이 경우, 구동벨트(151a,152a)는 각각 양측단부가 구동풀리(151c,152c) 및 아이들 풀리(151d,152d)에 지지된다. 구동풀리(151c,152c)는 각각 구동모터(151d,152d)에 의해 구동력을 전달받아 구동벨트(151a,152a)를 회전시킨다. 상기 구동벨트(151a,152a)는 포장박스(10) 이송 시 슬립현상을 방지하도록 높은 마찰력을 갖는 고무재질로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)는 한 쌍의 가이드레일(153a,153b)을 따라 포장박스(10)의 이송방향에 대하여 직각방향으로 직선 왕복 이동하며, 이러한 작동을 통해 포장박스(10)를 파지할 수 있다. 이 경우, 좌측 이송벨트부(151)는 로드(153d)에 연결되고, 우측 이송벨트부(152)는 로드(153d)가 슬라이딩 가능하게 결합되는 실린더(153c)(유압 또는 공압 실린더)의 일단에 각각 연결된다.
한편, 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)는 포장박스(10)를 파지할 때 가압력에 의해 포장박스(10)가 찌그러지는 것을 방지하도록 압력센서(미도시)에 의해 검출된 데이터를 통해 제어부에 의해 포장박스(10)의 좌측면부(13) 및 우측면부(14)를 누르는 압력을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이송다이(155)는 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)에 의해 이송되는 포장박스(10)의 하부를 슬라이딩 가능하게 지지하며, 이를 위해 다수의 지지롤러(155a)를 구비한다(도 5 참조).
상기 테이핑부(157)는, 도 8과 같이, 이송다이(155) 내측에 설치되어 접힌 상태의 포장박스(10) 하부의 좌측 및 우측 날개부(13a,14a)가 서로 마주하는 경계선을 따라 테이프()를 부착한다.
도 9를 참고하면, 테이핑부(157)는 간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 지지플레이트(157a,157b)와, 제1 및 제2 부착롤러(157e,157g), 커터부(157c), 테이프지지대(157i)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 부착롤러(157e,157g)는 각각, 한 쌍의 지지플레이트(157a,157b) 사이에서 일단부가 힌지 연결되는 제1 및 제2 지지플레임(157f,157h)에 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 상기 제1 부착롤러(157e)는 포장박스(10)의 전면부(11) 하단으로부터 좌측 및 우측 날개부(13a,14a)의 경계선 일부까지 테이프를 부착한다. 상기 제2 부착롤러(157g)는 좌측 및 우측 날개부(13a,14a)의 경계선 일부로부터 포장박스(10)의 후면부(12) 하단까지 테이프를 부착한다.
커터부(157c)는 제1 및 제2 부착롤러(157e,157g) 사이에 배치되어 테이프가 미리 설정된 길이만큼 포장박스(10)에 테이핑 되도록 테이프를 커팅한다.
테이프지지대(157i)는 지지플레이트(157b)에 상단부가 고정되고, 하단부에 테이프롤(157j)이 회전 가능하게 결합된다. 이 경우 테이프롤(157j)에서 인출되는 테이프는 제1 부착롤러(157e)의 전방에 위치하도록 배치된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 제함장치(100)의 작용을 포장박스(10)의 제함 과정을 설명하면서 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 2와 같이, 픽킹부(110)의 로봇아암을 구동하여 헤드부(111)가 제함 전 상태로 적재된 다수의 포장박스(10) 중 최선측의 포장박스(10)를 진공 흡착한다. 이때, 포장박스(10)는 서포팅부(112)에 의해 포장박스(10)의 좌측면부(13)에 의해 진공 흡착되고 스톱퍼(112d)에 의해 포장박스(10) 상부의 좌측 날개부(13b) 선단(13c)이 지지된다.
이어서, 도 3과 같이, 자중에 의해 포장박스(10)가 입체적인 형상으로 펼쳐지도록 포장박스(10)를 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 하향 이동하도록 헤드부(111)를 작동한다.
도 4와 같이, 픽킹부(110)를 통해 입체적인 상태로 펼쳐진 포장박스(10)를 접이부(10) 내에 미리 설정된 제1 세팅위치로 이동시킨다.
그 후, 도 6과 같이 제1 및 제2 가동부재(131,132)를 동시에 상향 선회시켜 포장박스(10) 하부의 전방 날개부(11a) 및 후방 날개부(12a)를 접고, 도 7과 같이 제3 및 제4 가동부재(133,134)를 동시에 상향 선회시켜 포장박스(10) 하부의 좌측 날개부(13a) 및 우측 날개부(13a)를 접는다.
이어서, 푸시부재(137)를 통해 제2 세팅위치로 포장박스(10)를 이송한 후, 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)를 포장박스(10)를 향해 동시에 동일한 속도로 이동시켜 포장박스(10)의 중심을 테이핑부(157)의 테이핑유닛(157)의 중심과 센터링하고, 포장박스(10)를 이송가능한 상태의 압력으로 파지한다.
그 후, 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)의 구동벨트(151a,152a)를 구동시켜 하부가 이송다이(155)에 지지된 포장박스(10)를 접이부(130)로부터 멀어지는 방향으로 이송한다. 즉, 테이핑유닛(157)을 거쳐 지나가도록 이송한다.
이와 같이 좌측 및 우측 이송벨트부(151,152)에 의해 이송되는 동안에 포장박스(10) 하부의 좌측 및 우측 날개부(13a,14a)를 동시에 테이핑한 후, 이송다이(155)로부터 배출한다.
이와 같이 본 발명에 있어서는 픽킹부(110)에 의해 포장박스의 크기에 구애 받지 않고 정확하게 제1 세팅위치로 포장박스를 이송하여 포장박스 하부의 날개부들을 접을 수 있고, 포장박스(10)의 테이핑 처리될 부분을 테이핑유닛(157)과 센터링시킴으로써 정확한 테이핑 처리가 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
본 발명은 제함장치 및 제함방법에 관한 것으로, 특히 포장박스의 크기에 구애받지 않고 제함이 가능한 랜덤 제함장치 및 이를 이용한 제함방법에 관한 것이다.

Claims (16)

  1. 접힌 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 하나를 흡착하여 들어올린 후 포장박스의 자중에 의해 입체형상으로 펼치도록 포장박스를 경사지게 배치하는 픽킹부; 및
    상기 입체형상으로 펼쳐진 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접는 접이부;를 포함하며,
    상기 픽킹부는 입체형상으로 펼쳐진 포장박스를 상기 접이부 내의 제1 세팅위치로 이송하는 랜덤 제함장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 픽킹부는,
    상기 접이부 일측에 배치되며 다수 관절을 가지는 로봇아암;
    상기 로봇아암 일단에 설치되어 포장박스의 일측면을 흡착하기 위한 다수의 진공흡착노즐을 구비한 헤드부; 및
    상기 헤드부 일측에 설치되어 상기 헤드부에 흡착된 포장박스의 상단을 지지하기 위한 서포팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서포팅부는,
    상기 헤드부에 선회 가능하게 배치되는 선회부재;
    상기 선회부재에 결합되며 길이 확장 가능한 연장로드를 갖는 실린더블록; 및
    상기 연장로드 상단에 결합되며, 상기 접이부에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록 포장박스의 상단을 지지하는 스톱퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선회부재에 설치되어 포장박스의 다른 측면을 진공흡착하기 위한 적어도 하나의 진공흡착노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접이부는,
    포장박스 하측의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 각각 접기 위해 포장박스를 둘러싸도록 전, 후, 좌, 우에 각각 배치되는 제1 내지 제4 가동부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 가동부재는,
    상하로 왕복 선회하면서 포장박스 하부의 전방 날개부를 접는 가동판; 및
    상기 가동판의 저면을 따라 배치되어 상기 가동판과 직각으로 결합되는 지지판;을 포함하며,
    상기 지지판은 포장박스 하부의 좌측 날개부와 우측 날개부가 접힌 상태에서 상기 좌측 날개부 및 우측 날개부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가동판은 포장박스 하부의 전방 날개부를 접을 때 수평 위치로 설정되며, 상기 제3 및 제4 가동부재에 의해 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힐 때까지 수평 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 내지 제4 가동부재는 하향 경사 위치 및 수평위치로 선택적으로 선회하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 접이부는 포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부가 접힌 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 푸시부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접이부의 포장박스 배출 측에 배치되어 상기 접이부로부터 공급된 포장박스를 이송하면서 포장박스의 하측 일부를 테이핑하는 테이핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 테이핑부는,
    상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스의 양측을 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 포장박스를 이송하는 좌측 및 우측 이송벨트부;
    포장박스를 슬라이딩 가능하게 지지하는 다수의 지지롤러가 설치되는 이송다이; 및
    상기 이송다이에 설치되어 포장박스 하부의 좌측 날개부 및 우측 날개부의 서로 마주하는 경계를 따라 테이프를 부착하기 위한 테이핑유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 이송벨트부는 포장박스를 상기 테이핑유닛과 센터링하는 위치로 설정하도록 포장박스를 향해 동시에 동일한 속도로 수평이동하여 포장박스를 파지하는 것을 특징으로 하는 랜덤 제함장치.
  13. 픽킹부를 통해 제함 전 상태로 적재된 다수의 포장박스 중 어느 하나를 픽킹하는 단계;
    포장박스 하부의 전방 날개부, 후방 날개부, 좌측 날개부 및 우측 날개부를 접기 위해 포장박스를 접이부의 제1 세팅위치로 이송하는 단계;
    상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 제1 및 제2 가동부재에 의해 포장박스 하부의 전방 날개부 및 후방 날개부를 접고, 상기 접이부의 제3 및 제4 가동부재에 의해 좌측 및 우측 날개부를 접는 단계;
    상기 제1 세팅위치에서 상기 접이부의 푸시부재를 통해 포장박스를 제2 세팅위치로 이송하는 단계;
    상기 제2 세팅위치로 이송된 포장박스를 좌측 및 우측 이송벨트부를 통해 포장박스의 중심을 테이핑부의 테이핑유닛의 중심에 센터링하는 단계;
    상기 테이핑부를 거치면서 상기 포장박스 하부의 좌측 및 우측 날개부의 선단을 동시에 테이핑하는 단계;를 포함하는 제함방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 픽킹하는 단계는 상기 픽킹한 포장박스가 자중에 의해 입체형상으로 펼쳐지도록 포장박스를 경사지게 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제함방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 픽킹 단계는, 상기 각 날개부를 접는 단계에서 포장박스 하부의 각 날개부를 접을 때 가해지는 힘에 의해 포장박스가 상측으로 밀리는 것을 방지하도록, 포장박스의 상단을 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제함방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 포장박스를 센터링하는 단계는 포장박스를 향해 상기 좌측 및 우측 이송벨트부가 서로 마주하는 방향으로 동시에 동일한 속도로 이동하면서 포장박스의 좌측 또는 우측을 밀어 포장박스를 센터링 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제함방법.
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