WO2021167402A2 - 포장 박스의 개봉 시스템 - Google Patents

포장 박스의 개봉 시스템 Download PDF

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WO2021167402A2
WO2021167402A2 PCT/KR2021/002128 KR2021002128W WO2021167402A2 WO 2021167402 A2 WO2021167402 A2 WO 2021167402A2 KR 2021002128 W KR2021002128 W KR 2021002128W WO 2021167402 A2 WO2021167402 A2 WO 2021167402A2
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panel
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김명호
박성우
성봉용
손희동
김대화
김선규
김수현
김학동
정인수
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씨제이제일제당(주)
주식회사 한화
주식회사 씨엔아이
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    • B65B43/265—Opening, erecting or setting-up boxes, cartons or carton blanks
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Definitions

  • the present invention relates to a packaging box opening system, and more particularly, to a system for automatically opening a packaging box having a rectangular parallelepiped shape and a structure in which a panel forming an upper surface or a lower surface is unfolded and opened.
  • a box having a rectangular parallelepiped shape is widely used as a packaging container for transporting and storing goods.
  • FIG. 1 shows a packaging box of a widely used type.
  • the packaging box 1 is mainly made of a panel of paper material coated with a synthetic resin film, and is closed by covering the upper and lower surfaces with four panels each extending from the side.
  • the four panels 2 to 5 form a pair of two, and are folded from the edge of the side so that the ends abut or be adjacent to each other. Close the top. A pair of panels 4, 5 are folded facing each other, and then the other pair of panels 2, 3 are folded facing each other so that they are placed in a vertical orientation with the previously folded pair of panels 4, 5.
  • the upper surface of the box is closed, and the abutting ends of the first pair of panels 2 and 3 placed on the folded sides are joined to each other with an adhesive tape, so that the packaging box is closed so as not to be opened by an external force.
  • the packaging box is closed by configuring the lower surface in the same manner as the upper surface, putting the goods from the upper surface and accommodating the inside of the packaging box, and then, as described above, by folding the panels 2 to 5 constituting the upper surface and forming a pair of panels
  • the ends of (2, 3) are joined with adhesive tape to close the packaging box, and the closed packaging box is transported.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 1998-0010986 discloses an invention titled 'a packaging box that is easy to open and a packaging method therefor'.
  • these packaging boxes also have to be manually opened by a person, there is no essential difference in that labor is required to open the packaging boxes.
  • An object of the present invention is to provide a system for opening a packaging box.
  • a packaging box configured in a rectangular parallelepiped shape and the panels extending from the sides opposite to each other are folded and abutted to each other and joined to each other by an adhesive tape, etc. It is intended to provide an unpacking system that enables automatic unfolding and unsealing.
  • the above-described problem of the present invention is to open a packaging box in which the top panels extending from the side panels facing each other and forming the top surface are coupled to each other by an adhesive tape with the ends facing each other to open the packaging box of the present invention This is achieved by the unsealing system.
  • the packaging box opening system of the present invention comprises:
  • a cutting device for cutting the adhesive tape while moving along opposite ends of the top panels; a suction pulling device for adsorbing the top panels separated from each other by cutting the adhesive tape by the cutting device and pulling them upward from the packaging box so that the top panels are spaced apart from the side panels;
  • a suction pulling device for adsorbing the top panels separated from each other by cutting the adhesive tape by the cutting device and pulling them upward from the packaging box so that the top panels are spaced apart from the side panels;
  • the article is received from the outside, and the packaging box in which the top panel constituting the top surface is sealed by an adhesive tape is introduced into the cutting device.
  • the adhesive tape that bonds the top panels together is cut by the cutting device, and when the suction pulling device sucks the top panel and pulls it up, a gap is formed between the top panel and the top edge of the side of the packaging box, and this gap A rod member is inserted into the
  • the rod member is driven by the unsealing device to rotate the top panel.
  • the rod member introduced into the gap is in contact with the lower surface of the top panel, and when the rod member moves to the outside of the packaging box, the top panel is moved outward by the rod member It is opened by rotating to the outside of the packaging box while receiving a pressing force and rotating the boundary portion with the side panel of the packaging box as a rotation axis.
  • the packaging box has four side panels and includes four top panels each extending from the four side panels, and the top panels are two mutually opposed first pair of top panels, a first pair of top panels forming a first pair. and two mutually opposing second pairs of top panels disposed perpendicular to each other, the first pair of top panels overlying the second pair of top panels, the first pair of top panels having an end
  • the second pair of top panels may be in contact with each other and coupled to each other by an adhesive tape, and the ends of the second pair of top panels may be opposite to each other.
  • the unsealing system according to the present invention comprises:
  • a rod member is provided for each top panel, a cutting device is provided to cut the adhesive tape joining the first pair of top panels, and a suction pulling device is provided to cut the first pair of top panels and the second pair of top panels. Each is configured to be adsorbed.
  • the unsealing device is configured to perform a first movement of linearly moving each rod member to the outside of the packaging box and a second movement of linearly moving each of the rod members to a lower side of the packaging box, wherein in the first movement, the top panel is rotated from the top surface of the packaging box to be opened, and in a second movement the top panel may be configured to be placed in a position to abut against the outer surface of the side panel.
  • the unsealing device includes a first driving unit movable in a direction adjacent to or spaced apart from the packaging box, a second driving unit coupled to be movable up and down with respect to the first block, and a horizontal direction or a predetermined angle inclined from the horizontal direction with respect to the second block. It may be configured as a fixed block that is movably coupled, and the rod member extends parallel to the moving direction of the first driving unit and is fixed to the fixed block.
  • the upper panel to which the upper surface is adhered by the adhesive tape is separated from each other and rotated outward to open it, and it is possible to take out the articles contained in the packaging box from the opened upper surface.
  • the operation of the rod member for rotating the top panel of the packaging box from a position for closing the top surface of the packaging box to a position to be opened in close contact with the outside of the side surface is made of two linear operations. Accordingly, since the unsealing device for moving the rod member does not perform a complicated operation and only performs a simple linear movement in two directions, the configuration of the unsealing device is simple and easy to control. In particular, the operation of the rod member and the unsealing operation of the upper panel It can be performed without errors.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an opened state of a packaging box of a type to be opened in an unsealing system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a plan view of an unsealing system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a longitudinal sectional view taken along line A-A of Fig. 2 .
  • FIG. 4 is a plan view showing a cutting device in the unsealing system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an unsealing device in an unsealing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are perspective views showing a suction pulling device and an unsealing device constituting the unsealing system shown in FIG. 6, respectively.
  • 9 to 12 are views showing the operation of the unsealing device in the unsealing system according to an embodiment of the present invention.
  • the packaging box 1 of this embodiment is configured to open the packaging box of the configuration shown in FIG. 1 .
  • the packaging box 1 is transported from a warehouse or transport vehicle by an unmanned transport vehicle or a person and placed on a conveyor (not shown) that is introduced into the adhesive tape cutting devices 30 and 40 forming a part of the unsealing system of the present embodiment and cut into the devices 30 and 40 .
  • the cutting devices 30 and 40 and the unsealing devices 50 and 60 are arranged in the frame device 10 provided by coupling a plurality of channels to each other.
  • the frame device 10 is provided with a transport device 20 that extends from the cutting devices 30 and 40 through the unsealing devices 50 and 60, so that the packaging box 1 flowing in from the outside is spaced apart from each other.
  • the upper surface is opened while being transported by the conveyor belt 21 of the circularly driven transport device 20 and sequentially transported through the cutting devices 30 and 40 and the unsealing devices 50 and 60 .
  • a direction (arrow B) in which the conveyor belt 21 transports the packaging box 1 is referred to as a 'transport direction'
  • a direction perpendicular to the conveying direction (arrow C) is referred to as a 'width direction'
  • the packaging box 1 whose upper surface is opened by the unsealing devices 50 and 60 is transported downstream of the conveyor belt 31, and the product is delivered from the packaging box 1 whose upper surface is opened downstream of the conveyor belt 31.
  • a take-out device 90 is provided. Since the extraction device 90 does not constitute the present invention, a description thereof is omitted herein.
  • the moving unit 31 movable in the transport direction and the width direction from the upper part of the frame device 10, the rotating unit 32 coupled to the lower part of the carrier and driven up and down, the rotating unit A cutting module 30 comprising a fixed unit 33 of a cutting blade rotating by 32 , and a cutting blade 34 attached to the lower end of the fixed unit 33 is provided.
  • the cutting blade 34 moves on the packaging box 1 that has been transported by the conveyor belt 31 , and cuts the adhesive tape on the upper surface of the packaging box 1 .
  • the packaging box 1 is the same as that shown in FIG. 1 , and when described with reference to FIG. 1 , the top surface of the packaging box 1 is a first pair of top surface panels 2 and 3 are bonded by an adhesive tape,
  • the adhesive tape extends not only to the opposite ends of the top panels 2 , 3 but also to the side panels and is attached thereto.
  • the packaging box 1 is placed on the conveyor belt 21 in a direction in which the adhesive tape is elongated and adhered is in the width direction (B), and the cutting blade 34 is moved to the upper panel 2 by the moving unit 31 . ,3) cut the adhesive tape while proceeding from one end to the other.
  • the cutting blade 34 cuts between the upper panel 2 and 3 and the side surface while moving in the conveying direction after the rotating unit 32 rotates 90 degrees. After cutting the adhesive tape from one side in the width direction, it moves to the opposite side by the moving unit 31 to cut the adhesive tape on the opposite side.
  • top panels 2 and 3 of the packaging box 1 are separated from each other and also separated from the side surface of the packaging box 1 to remain openable.
  • the cutting blade 34 for cutting the adhesive tape of the packaging box 1 moves while the rotation unit 32 is pressed downward with respect to the moving unit 31 while pressing the adhesive tape to cut.
  • a rotating saw may be disposed in the fixed unit 33 .
  • the packaging box 1 placed on the conveyor belt 21 is cut by the cutting blade 34 , the packaging box 1 has a predetermined position, that is, the cutting blade cuts the adhesive tape of the packaging box 1 . It must be placed on the path it travels in order to do so, and it must not be shaken or moved by the cutting pressure during cutting.
  • At the bottom of the cutting blade 34 and the units that move it are arranged elements for placing the packaging box 1 in place on the frame arrangement 10 and for securing the packaging box 1 during cutting.
  • the packaging box 1 introduced from the outside is transported by the conveyor belt 31 and upstream of the position where the cutting blade 34 moves, while the first introduced packaging box is cut.
  • the packaging box in which the adhesive tape has been cut and introduced first waits while it stays without being transported downstream.
  • a first stop plate 35 driven in an up-down direction is provided at the lower portion between the conveyor belts 21, and when a packaging box is waiting downstream, the newly introduced packaging box 1 is It comes into contact with the first stop plate 35 raised above the conveyor belt 31 and waits.
  • a second stop plate 36 is provided downstream of the first stop plate 35 .
  • the second stop plate 36 is also driven in the vertical direction between the conveyor belts 21 like the first stop plate 35 , and when the packaging box 1 for cutting the adhesive tape is introduced by the cutting blade 34 , It rises above the conveyor belt 31 to stop the movement of the packaging box 1 .
  • the conveyor belt 31 stops circulating driving, but the packaging box 1 does not stop exactly in place with the conveyor belt 31, so the packaging box 1 is It is held in place by a second stop plate 36 .
  • a third stop plate (not shown) is disposed upstream of the second stop plate 36 .
  • the third stop plate is also driven in the vertical direction between the conveyor belts 31 , and when the packaging box 1 is transported and stopped in a state in contact with the second stop plate 36 , it rises above the conveyor belt 31 .
  • the third stop plate is disposed to face the second stop plate 36 to position the packaging box 1 on both sides in the transport direction.
  • the third stop plate is attached to a pneumatic actuator (not shown), so that the pneumatic actuator presses the third stop plate toward the downstream in the transport direction after the packing box 1 is stopped to move the packing box 1 in the transport direction. pressurize
  • the transport box 1 is placed in a position set as a cutting position in the transport direction.
  • Each fixing module 40 is fixed to the frame device 10 outward in the width direction with respect to the conveyor belt 21 and is fixed on the fixing bracket 41 and the fixing bracket 41 extending vertically and is fixed by pneumatic It is composed of an actuator 42 which operates linearly and a contact panel 43 fixed to the tip of the actuator 42 .
  • the fixing module 40 is disposed at a position facing the edge of the side of the packaging box 1 from the cutting position of the packaging box 1, and the actuator 42 is inclined in the width direction and the transport direction and is linear toward the edge. set up to work.
  • the contact panel 43 fixed to the tip of the actuator is formed in an 'L' shape according to the corner shape of the packaging box 1 and moves linearly by the actuator 42 to contact the edge of the packaging box 1 .
  • the actuator 42 of each fixing module 40 is operated to pack the contact panel 43 . It moves linearly toward each corner of the box (1) and stops in contact.
  • the packaging box 1 is precisely aligned in place in the width direction and the transfer direction, and then the cutting blade 34 moves in the transfer direction and the width direction of the moving module 31, and the upper and lower sides of the rotation module rotation module 32
  • the adhesive tape of the packaging box is cut by the rotational movement of the moving and fixing module 33 .
  • the second and third stop plates 36 (not shown) and the contact panel 43 both retreat from the packaging box 1 so that the contact state is released, and the conveyor belt 21 ) is operated and the packaging box is transferred to the position of the unsealing devices 50 and 60 .
  • a suction pulling device 50 for sucking and pulling up the first pair of top panels 2 and 3 and the second pair of top panels 4 and 5 from which the adhesive tape is cut, respectively.
  • An unsealing device 60 equipped with a rod member 61 for rotating the panels 2 to 5 with respect to the packaging box 1 to unseal, and driving units for driving the rod member 61, the upper surface by the unsealing device 60 Means are provided for positioning and securing the packaging box 1 in place while the panels are being opened.
  • fourth to seventh stop plates are provided.
  • the fourth stop plate 71 and the fifth stop plate are disposed to face each other in the conveying direction, the fourth stop plate 71 is disposed to face the upstream side in the conveying direction, and the second stop Like the plate 36 , it is driven in the vertical direction between the conveyor belts 21 , and when the packaging box 1 is transported, it rises above the conveyor belt 21 to stop the movement of the packaging box 1 .
  • the fifth stop plate 72 is driven in the vertical direction between the conveyor belts 21 , and the packaging box 1 is transported and abuts against the fourth stop plate 71 .
  • the fifth stop plate 72 rises above the conveyor belt 21 and presses the packing box in the downstream direction of the conveying direction by a pneumatically linearly actuating drive unit (not shown).
  • the fifth stop plate 72 is disposed to face the fourth stop plate 71 to position the packaging box 1 on both sides in the transport direction.
  • the sixth and seventh stop plates are disposed on the outer side of the conveyor belt 21 in the width direction and face each other to fix the packaging box 1 in position on both sides in the width direction. . They are arranged at the height of the packaging box 1 without ascending and descending, and when the packaging box 1 is placed in place, the packaging box 1 is moved in the width direction by a driving unit (not shown) that linearly operates pneumatically. Press to fix the position.
  • the suction pulling apparatus 50 will be described with reference to FIG. 7 together with FIG. 6 .
  • the suction pulling device 50 is disposed above the packaging box 1 .
  • a first moving unit 51 disposed extending in the transport direction is provided on the frame device 10 , and a second moving unit extending in the transport direction and coupled to the first moving unit 51 to move in the width direction. 52 is provided, and a mounting block 53 that is moved up and down by the second moving unit 52 is provided at a lower portion of the second moving unit 52 .
  • the mounting block 53 is provided with two actuators 54 and 55 for lifting and lowering pneumatically, and first and second mounting panels 56 and 57 are attached to the tips of the respective actuators for lifting and lowering, respectively.
  • first and second mounting panels 56 and 57 are attached to the tips of the respective actuators for lifting and lowering, respectively.
  • two vacuum aspirators 58 connected to a vacuum source are mounted at a distance from each other.
  • the first mounting panel 56 extends in the width direction C, and the second mounting panel 57 extends in the transport direction B, so that the vacuum suckers 58 mounted thereon are perpendicular to each other. have an array
  • the two vacuum suckers 58 mounted on the first mounting panel 56 are respectively disposed at positions corresponding to the first pair of top panels 2 and 3 among the top panels of the packaging box 1, Each of the top panels 2 and 3 is pulled up by vacuum suction, and the two vacuum suckers 58 mounted on the second mounting panel 57 are the second pair of top surfaces among the top panels of the packaging box 1 . They are disposed at positions corresponding to the panels 4 and 5, respectively, so that the respective upper panels 4 and 5 are pulled up by vacuum suction.
  • the unsealing device 60 includes a fixing plate 61 fixed to the frame device 10, and a first plate 63 that is pneumatically moved on the fixing plate 61 in one direction on a plane parallel to the ground.
  • a first drive unit 62 a second drive unit having a second plate 65 arranged to extend vertically from the upper surface of the first plate 63 of the first drive unit 62 and pneumatically vertically moved.
  • a third drive unit (66) having a fixing block (67) fixed to the second plate (65) of the second drive unit (64) and having an inclination angle from a horizontal plane with respect to the ground and moving linearly by pneumatics; and a rod member 68 fixed to the fixing block of the third driving unit 66 and extending in the linear driving direction (arrow E) of the first plate 63 .
  • the unsealing device 60 is configured such that the rod member 68 approaches the packaging box 1 or the packaging box 1 by a linear motion in one direction E of the first plate 63 by the first driving unit 62 . ), by the vertical movement of the second plate 65 by the second driving unit 64 and the linear movement of the fixing block 67 in the oblique direction to the ground by the third driving unit 66 The rod member 68 rotates the upper panel 2 to 5 of the packaging box 1 .
  • the unsealing device 60 having such a configuration and action includes four (60-1, 60-2, 60-3 and 60-4) are provided, and are arranged one by one on both sides of the upstream and downstream in the conveying direction and the width direction centering on the packaging box 1 .
  • the unsealing apparatuses 60-1, 60-2, 60-3, and 60-4 are paired by two, and the pair of unsealing apparatuses 60-1 and 60-2 are arranged at the top of the upper panel of the packaging box 1 .
  • the rod member 68 is disposed to face each other in the width direction to unseal the first pair of top panels 2 and 3 placed on the
  • the rod members 68 are arranged to face each other in the conveying direction so as to unseal the second pair of top panels 4 and 5 of (1).
  • FIG. 9 to 11 schematically showing the apparatus and the packaging box 1 for the operation of opening the packaging box 1 according to the configuration of the suction pulling device 50 and the opening device 60 as described above, Explain.
  • the packaging box 1 is fixed by the fourth to seventh stop plates 71 to 74 at the position where the opening operation is performed, and as shown in FIGS. 9 and 10 , the packaging box 1 is the first A pair of top panels 2 , 3 are placed opposite to each other in the transport direction (arrow B). At this time, in the unsealing device 60 , all the rod members 68 are retracted from the position of the packaging box 1 .
  • the suction pulling device 50 When the packaging box 1 is fixed in place, the suction pulling device 50 operates.
  • two vacuum suction units 58 attached to the first mounting panel 56 of the suction lifting device 50 are respectively attached to the first pair of top panels 2.3 of the packaging box 1 . It is placed and raised to a certain height while vacuum adsorbing the upper panels. Accordingly, the upper panel (2, 3) is spaced apart from the upper side of the packaging box (1), a space is formed therebetween.
  • the second driving unit 64 and the third driving unit 66 of the two driving modules 60-1 and 60-2 arranged to unseal the first pair of top panels 2 and 3 in the unsealing device.
  • the tip of the rod member 68 is disposed at a position facing the space between the top panel and the side tip of the packaging box 1 .
  • the first driving unit 62 of the driving modules 60-1 and 60-2 is operated to move each rod member 68 into the space below the upper panel 2, 3, as shown in FIG. is inserted
  • the third driving unit 66 operates to move each rod member 68 obliquely from the position 1 in FIG. placed in the position of By the movement of the rod member 68, the upper panel (2, 3) is rotated around the boundary with the side of the packaging box (1) is placed in the position of 2 inclined to the outside of the packaging box (1).
  • the second driving unit 64 is operated to move each rod member 68 vertically downward from the position 2 in FIG.
  • the upper panel (2, 3) is further rotated around the boundary with the side of the packaging box (1) is placed in the position of 3.
  • the rod member 68 is placed adjacent to the outer surface of the packaging box 1 , and the top panels 2 and 3 are brought into contact with the outer surface of the packaging box 1 .
  • the suction lifting device 50 moves to the upper part of the packaging box 1 again, and the two vacuum suction devices 58 attached to the second mounting panel 57 among the suction pulling devices 50 are respectively placed in the packaging box. It is placed on the second pair of top panels 4.5 of (1) and rises to a certain height in a state in which the top panels are vacuum-adsorbed. Accordingly, the upper panel (4, 5) is spaced apart from the upper side of the packaging box (1), a space is formed therebetween.
  • the unsealing devices 60 - 3 and 60 - 4 arranged to unseal the second pair of top panels 4 and 5 operate to operate the space under the top panels 4 and 5 as shown in FIG. 11 .
  • Each rod member 68 is inserted into the.
  • the second pair of top panels 4 and 5 are brought into close contact with the side surface of the packaging box 1 and opened.
  • a holding plate 81 and a driving module 80 thereof are shown as holding means for holding the second pair of top panels 4 and 5 among the top panels in an opened state.
  • the packaging box 1 is transported downstream in the transport direction by the conveyor belt 21 in order to take out the goods accommodated in the packaging box 1 .
  • the rod members 68 of all the unsealing devices that are in close contact with the upper panel 2 to 5 to the side of the packaging box are retracted to the outside of the packaging box 1 .
  • top panels 2 to 5 rotate in reverse due to the elasticity of the material, but the second pair of top panels 4 and 5 open in the width direction are kept in close contact with the holding plate 81 .
  • the holding plate 81 is elongated in the transport direction, and the driving module 80 moves forward with the second pair of top panels 4 and 5 in an opened state by the rod member 68 of the unsealing device. Keep it in close contact with the box (1).
  • the conveyor belt 21 operates to transport the packaging box 1 downstream, and the second pair of top panels 4 and 5, which are in close contact with the outer surface of the packaging box 1 during the transport process, form a retaining plate 81 . It slides against it and stays in close contact with it.
  • the packaging box 1 is transported downstream without the second pair of top panels 4 and 5 being reversely rotated by elasticity and interfering with the surrounding frame device 10 or the retracted unsealing device 80 . do.

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Abstract

본 발명의 개봉 시스템은, 상면 패널들의 서로 마주하는 단부를 따라 이동하면서 접착 테이프를 절단하는 절단 장치; 절단 장치에 의해 접착 테이프가 절단되어 서로 분리된 상면 패널을 흡착하여 포장 박스로부터 상향으로 당겨서 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되게 하는 흡착 인상 장치; 흡착 인상 장치에 의해 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되어 상면 패널과 포장 박스의 측면의 상단 모서리 사이에 간극이 형성되면 이 간극으로 삽입되도록 길게 연장되는 형태의 봉 부재들; 각각의 봉 부재를 상면 패널의 하측 표면과 접하는 상태로 이동시켜 상면 패널이 측면 패널과의 경계를 중심으로 외측으로 회동하게 하는 개봉 장치를 포함하여 구성되는 것이다.

Description

포장 박스의 개봉 시스템
본 발명은 포장 박스의 개봉 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 직육면체 형태이고 상면 또는 저면을 이루는 패널이 펼쳐져 개방되는 구조의 포장 박스를 자동으로 개봉하는 시스템에 관한 것이다.
물품을 운반하고 보관하기 위한 포장 용기로서 직육면체의 형태를 가지는 박스가 널리 이용되고 있다.
도 1은 널리 이용되는 형태의 포장 박스를 도시하고 있다.
포장 박스(1)는 주로 합성수지 필름이 코팅된 종이재질의 패널로 이루어지고, 상면과 하면이 각각 측면으로부터 연장되는 4개의 패널로 덮혀서 폐쇄된다.
상면과 하면은 동일한 구조를 가지므로, 상면에 대해 도 1을 참조하여 설명하면, 4개의 패널(2 ~ 5)은 2개가 한쌍을 이루며, 측면의 모서리로부터 접혀져서 단부가 서로 맞닿거나 인접하게 됨으로써 상면을 폐쇄한다. 한 쌍의 패널(4, 5)가 서로 마주보고 접히고, 이어서 다른 한쌍의 패널(2, 3)이 서로 마주보고 접혀서 앞서 접힌 한 쌍의 패널(4, 5)과 수직의 배향으로 놓이게 된다.
이와 같이 하여 박스의 상면이 폐쇄가 되며, 접혀서 위쪽에 놓이는 제1 쌍의 패널들(2, 3)의 서로 맞닿는 단부를 접착 테이프로 서로 결합하여 포장 박스가 외력에 의해 개방되지 않게 폐쇄된다.
포장 박스는 먼저 하면을 상면과 마찬가지 방식으로 구성하여 폐쇄하고, 상면으로부터 물품을 넣어서 포장 박스의 내부에 수용한 후에, 앞서 설명한 바와 같이, 상면을 이루는 패널(2 ~ 5)을 접고 한 쌍의 패널(2, 3)의 단부를 접착 테이프로 결합하여 포장 박스를 폐쇄하고, 폐쇄된 포장 박스는 운반된다.
한편, 이와 같이 구성되어 물품을 수용하는 포장 박스를 개봉하여 물품을 꺼내고자 하는 경우에는 칼 등으로 패널(2. 3)을 서로 결합하는 접착 테이프를 절단한 후에 패널(2 ~ 5)을 모두 외측으로 펼쳐서 상면을 개방한 후에 포장 박스의 내부에 수용된 물품을 꺼낸다.
이러한 작업은 사람이 직접하게 되지만, 대량의 제품을 생산하는 제조 공정 등에서는 제품을 이루는 부품이나 재료 또는 용기 등이 수용된 포장 박스를 개봉하여 포장 박스 내의 물품을 제조 공정에 투입하는 일은 매우 단순한 작업이면서도 많은 노동력을 필요로 하는 일이고 제조 원가를 상승시키는 요인이 된다.
대한민국 공개특허공보 특1998-0010986호(문헌 1)에서는 '개봉이 쉬운 포장 상자 및 그 포장 방법'이라는 명칭의 발명을 개시하는데, 문헌 1의 발명에 따른 포장 박스는 개봉이 용이하도록 구성이 되어 있기는 하지만, 이러한 포장 박스 역시 사람이 수작업으로 개봉할 수 밖에 없으므로 포장 박스의 개봉 작업에 노동력이 소요되는 점에서는 본질적인 차이를 가지지 않는다.
이와 같이, 종래 기술에서는 포장 박스의 개봉이 자동으로 이루어지게 해주는 기술에 대해서는 개시하거나 고려하는 바가 없다.
본 발명은 포장 박스의 개봉 시스템을 제공하려는 것이다.
구체적으로는, 직육면체 형태로 구성되고 어느 일면이 서로 대향하는 측면으로부터 연장되는 패널이 접혀서 서로 맞닿아 접착 테이프 등에 의해 서로 결합되어 폐쇄되는 구성의 포장 박스에서 해당 일면을 이루는 패널을 서로 분리하고 외부로 펼쳐서 개봉하는 작업이 자동으로 이루어지게 해주는 개봉 시스템을 제공하려는 것이다.
전술한 본 발명의 해결 과제는, 서로 마주하는 측면 패널로부터 각각 연장되어 상면을 이루는 상면 패널들이 단부를 서로 마주하여 접착 테이프에 의해 서로 결합되어 상면이 폐쇄되는 포장 박스를 개봉하는 것인 본 발명의 개봉 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 포장 박스의 개봉 시스템은,
상면 패널들의 서로 마주하는 단부를 따라 이동하면서 접착 테이프를 절단하는 절단 장치; 절단 장치에 의해 접착 테이프가 절단되어 서로 분리된 상면 패널을 흡착하여 포장 박스로부터 상향으로 당겨서 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되게 하는 흡착 인상 장치; 흡착 인상 장치에 의해 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되어 상면 패널과 포장 박스의 측면의 상단 모서리 사이에 간극이 형성되면 이 간극으로 삽입되도록 길게 연장되는 형태의 봉 부재들; 및 각각의 봉 부재를 상면 패널의 하측 표면과 접하는 상태로 이동시켜 상면 패널이 측면 패널과의 경계를 중심으로 외측으로 회동하게 하는 개봉 장치를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 다른 개봉 시스템은, 먼저 외부로부터 물품이 수용되고 상면을 이루는 상면 패널이 접착 테이프에 의해 밀봉된 포장 박스가 절단 장치에 유입된다.
먼저, 절단 장치에 의해 상면 패널들을 접착하여 결합하고 있는 접착 테이프가 절단되고, 흡착 인상 장치가 상면 패널을 흡착하여 인상시키면 상면 패널과 포장 박스의 측면의 상단 모서리 사이에 간극이 형성되어, 이 간극에 봉 부재가 삽입된다.
봉 부재는 개봉 장치에 의해 구동되어 상면 패널을 회전시키는데, 간극에 유입된 봉 부재는 상면 패널의 하면에 접한 상태이며, 봉 부재가 포장 박스의 외측으로 이동하면 상면 패널이 봉 부재에 의해 외측으로 가압력을 받아서 포장 박스의 측면 패널과의 경계부를 회전축으로 하여 회전하면서 포장 박스의 외측으로 회동하여 개봉된다.
한편, 포장 박스는 4개의 측면 패널을 갖추고 4개의 측면 패널로부터 각각 연장되는 4개의 상면 패널을 포함하고, 상면 패널들은 2개의 서로 대향하는 제1 쌍의 상면 패널들, 제1 쌍을 이루는 상면 패널들과 수직으로 배치되는 2개의 서로 대향하는 제2 쌍의 상면 패널들으로 구성되고, 제1 쌍의 상면 패널이 제2 쌍의 상면 패널의 상측에 놓이고, 제1 쌍의 상면 패널은 단부가 서로 맞닿아 접착 테이프에 의해 서로 결합되고, 제2 쌍의 상면 패널은 단부가 서로 대향하는 것일 수 있다.
이러한 경우에 본 발명에 따른 개봉 시스템은,
봉 부재는 각각의 상면 패널에 대하여 마련되며, 절단 장치는 제1 쌍의 상면 패널을 결합하는 접착 테이프를 절단하도록 마련되고, 흡착 인상 장치는 제1 쌍의 상면 패널과 제2 쌍의 상면 패널을 각각 흡착하도록 마련되는 것으로 구성된다.
본 발명의 부가적 특징으로서,
개봉 장치는 각각의 봉 부재를 포장 박스의 외측으로 선형 이동시키는 제1 이동 및 포장 박스의 하측으로 선형 이동시키는 제2 이동을 수행하도록 구성되고, 제1 이동에서 상면 패널은 포장 박스의 상면으로부터 회동하여 개봉되고, 제2 이동에서 상면 패널은 측면 패널의 외측 표면에 맞닿는 위치에 놓이는 것으로 구성될 수 있다.
이러한 동작을 수행하기 위한 개봉 장치의 구체적인 구성으로서,
개봉 장치는 포장 박스에 대해 인접하거나 이격되는 방향으로 가동되는 제1 구동 유닛, 제1 블록에 대해 상하로 가동되게 결합되는 제2 구동 유닛, 제2 블록에 대하여 수평 방향 또는 수평 방향으로부터 소정 각도 경사져 가동되게 결합되는 고정 블록으로 구성되고, 봉 부재는 제1 구동 유닛의 가동 방향과 평행하게 연장되고 고정 블록에 고정되는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 개봉 시스템에서는 상면이 접착 테이프에 의해 접착되어 결합되는 상면 패널이 서로 분리되어 외측으로 회동함으로써 개봉되고, 개봉된 상면으로부터 포장 박스가 수용하는 물품들을 취출할 수 있게 된다.
2개 쌍의 상면 패널을 갖춘 포장 박스의 경우에도 본 발명에 따른 개봉 시스템에 의해 자동으로 개봉될 수 있다.
포장 박스의 상면 패널을 포장 박스의 상면을 폐쇄하는 위치로부터 측면의 외측에 밀착되어 개봉되는 위치로 회동시키기 위한 봉 부재의 동작이 2개의 선형 동작으로 이루어진다. 따라서, 봉 부재를 이동시키는 개봉 장치가 복잡한 동작을 수행하지 않고 단순한 2방향의 선형 이동만 수행하므로 개봉 장치의 구성이 간단하고 제어가 용이하게 되며, 특히 봉 부재의 동작 및 상면 패널의 개봉 동작이 오류 없이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 개봉 시스템에서 개봉하는 유형의 포장 박스가 개방된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 개봉 시스템의 평면도이고, 도 3은 도 2의 선 A-A에 따른 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 개봉 시스템에서 절단 장치를 나타내는 평면도이고, 도 5은 도 4의 선 D-D에 따른 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 개봉 시스템에서 개봉 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7과 도 8은 각각 도 6에 도시한 개봉 시스템을 이루는 흡착 인상 장치와 개봉 장치를 보여주는 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예의 개봉 시스템에서 개봉 장치의 작동을 보여주는 도면들로서, 도 9은 이송 방향의 종단면도이고, 도 10 및 도 12는 횡단면도, 도 12는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 박스의 개봉 시스템의 구성과 작동을 설명한다.
먼저, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 포장 박스의 개봉 시스템의 전체적인 구성과 배치를 설명한다.
본 실시예의 포장 박스(1)는 도 1에 도시한 구성의 포장 박스를 개봉하도록 구성된 것이다.
포장 박스(1)는 무인반송차 또는 사람에 의해 창고나 운송 차량으로부터 운반되어 본 실시예의 개봉 시스템의 일부를 이루는 접착 테이프의 절단 장치(30, 40)에 유입되는 컨베이어(미도시)에 놓여 절단 장치(30,40)로 유입된다.
절단 장치(30, 40)에 유입되어 상면의 접착 테이프가 절단된 포장 박스(1)는 절단 장치와 인접하여 마련되는 개봉 장치(50, 60)로 유입된다.
절단 장치(30, 40)와 개봉 장치(50, 60)는 여러 개의 채널을 서로 결합하여 마련되는 프레임 장치(10)에 배치된다. 프레임 장치(10)에는 절단 장치(30, 40)로부터 개봉 장치(50, 60)를 거쳐 연장되어 배치되는 이송 장치(20)가 마련되어 있어서, 외부로부터 유입되는 포장 박스(1)는 서로 나란히 이격되어 순환 구동되는 이송 장치(20)의 컨베이어 벨트(21)에 의해 이송되어 순차로 절단 장치(30, 40)와 개봉 장치(50, 60)를 거쳐 이송되면서 상면이 개봉된다.
이하의 설명 및 본 명세서 전반에서는 컨베이어 벨트(21)가 포장 박스(1)를 이송하는 방향(화살표 B)을 '이송 방향'이라 칭하고, 이송 방향에 수직한 방향(화살표 C)을 '폭 방향'으로 칭한다.
개봉 장치(50, 60)에 의해 상면이 개봉된 포장 박스(1)는 컨베이어 벨트(31)의 하류로 이송되고, 컨베이어 벨트(31)의 하류에는 상면이 개봉된 포장 박스(1)로부터 물품을 꺼내는 취출 장치(90)가 마련되어 있다. 취출 장치(90)는 본 발명을 이루는 것이 아니므로 본 명세서에서는 설명을 생략한다.
다음으로, 도 4와 도 5를 참조하여 절단 장치(30. 40)의 구성과 작동을 상세히 설명한다.
절단 장치(30. 40)로서는, 프레임 장치(10)의 상부에서 이송 방향과 폭 방향으로 가동되는 이동 유닛(31)과, 캐리어의 하부에 결합되어 상하로 구동되는 회전 유닛(32), 회전 유닛(32)에 의해 회전하는 절단날의 고정 유닛(33), 및 고정 유닛(33)의 하단에 부착된 절단날(34)로 이루어지는 절단 모듈(30)이 마련되어 있다.
이러한 구성에 따라 절단날(34)은 컨베이어 벨트(31)에 의해 이송되어 온 포장 박스(1) 위에서 이동하고, 포장 박스(1)의 상면에서 접착 테이프를 절단한다.
포장 박스(1)는 도 1에 도시한 것과 같은 것인데, 도 1을 참조하여 설명하면, 포장 박스(1)의 상면은 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)이 접착 테이프에 의해 결합되고, 접착 테이프는 상면 패널들(2, 3)의 서로 마주하는 단부만이 아니라, 측면 패널까지 연장되어 접착되어 있다.
포장 박스(1)는 접착 테이프가 길게 연장되어 접착되어 있는 방향이 폭방향(B)으로 되어 컨베이어 벨트(21) 위에 놓이고, 절단날(34)은 이동 유닛(31)에 의해 상면 패널(2,3)의 일단부로부터 타단부로 진행하면서 접착 테이프를 절단한다.
이어서, 절단날(34)은 회전 유닛(32)이 90도 회전한 후에 이송 방향으로 이동하면서 상면 패널(2, 3)과 측면 사이를 절단한다. 폭방향의 일측에서 접착 테이프를 절단한 후에는 이동 유닛(31)에 의해 반대편으로 이동하여 반대편의 접착 테이프도 절단한다.
이와 같이 하여, 포장 박스(1)의 상면 패널(2, 3)은 서로 분리되고 포장 박스(1)의 측면으로부터도 분리되어 개봉 가능한 상태로 있게 된다.
본 실시예에서는 포장 박스(1)의 접착 테이프를 절단하는 절단날(34)은 회전 유닛(32)이 이동 유닛(31)에 대해 하향으로 가압되면서 접착 테이프를 가압한 상태로 이동하여 절단을 하지만, 회전하는 회전톱을 고정 유닛(33)에 배치할 수도 있다.
한편, 컨베이어 벨트(21)에 놓인 포장 박스(1)가 절단날(34)에 의해 절단되는 동안, 포장 박스(1)는 미리 정해진 위치, 즉 절단날이 포장 박스(1)의 접착 테이프를 절단하기 위해 이동하는 경로에 배치되어야 하고, 절단 중에 절단 압력에 의해 흔들리거나 이동하지 않아야 한다.
절단날(34) 및 이를 이동시키는 유닛들의 하부에는 프레임 장치(10) 상에서 포장 박스(1)를 제 위치에 놓이게 하고 절단 중에 포장 박스(1)를 고정하는 요소들이 배치되어 있다.
먼저 도 2를 참조하여 설명하면, 외부에서 유입된 포장 박스(1)는 컨베이어 벨트(31)에 의해 이송되어 절단날(34)이 이동하는 위치의 상류에서, 먼저 유입된 포장 박스가 절단되는 동안 또는 먼저 유입되어 접착 테이프가 절단된 포장 박스가 하류로 이송하지 않고 체류하는 동안 대기하게 된다.
도 2를 다시 참조하면, 컨베이어 벨트(21) 사이의 하부에는 상하 방향으로 구동되는 제1 정지 플레이트(35)가 마련되어 있고, 하류에 포장 박스가 대기 중인 경우에는 새로 유입되는 포장 박스(1)는 컨베이어 벨트(31) 위로 상승한 제1 정지 플레이트(35)에 맞닿아 대기하게 된다.
제1 정지 플레이트(35)의 하류에는 제2 정지 플레이트(36)가 마련되어 있다. 제2 정지 플레이트(36)도 제1 정지 플레이트(35)와 마찬가지로 컨베이어 벨트(21) 사이에서 상하 방향으로 구동되고, 절단날(34)에 의해 접착 테이프를 절단할 포장 박스(1)가 유입되면 컨베이어 벨트(31) 위로 상승하여 포장 박스(1)의 이동을 정지시킨다.
포장 박스(1)가 제 위치에 위치할 때에 컨베이어 벨트(31)는 순환 구동을 멈추지만, 컨베이어 벨트(31)로는 포장 박스(1)가 정확히 제 위치에 정지하지 않기 때문에 포장 박스(1)는 제2 정지 플레이트(36)에 의해 제 위치에 정지하게 된다.
또한, 제2 정지 플레이트(36)의 상류에는 제3 정지 플레이트(미도시)가 배치되어 있다. 제3 정지 플레이트도 컨베이어 벨트(31) 사이에서 상하 방향으로 구동되고, 포장 박스(1)가 이송되어 제2 정지 플레이트(36)에 맞닿은 상태로 정지하면, 컨베이어 벨트(31) 위로 상승한다. 제3 정지 플레이트는 제2 정지 플레이트(36)와 마주하여 배치되어 포장 박스(1)를 이송 방향의 양측에서 위치 고정하는 것이다.
제3 정지 플레이트는 공압식 액추에이터(미도시)에 부착되어 있어서, 공압식 액추에이터는 포장 박스(1)가 정지한 후에 이송 방향의 하류를 향하여 제3 정지 플레이트를 가압하여 포장 박스(1)를 이송 방향으로 가압한다.
이에 따라 이송 박스(1)는 이송 방향으로 절단 위치로 설정된 위치에 놓이게 된다.
절단 시에 포장 박스(1)를 고정하는 4개의 고정 모듈(40)이 배치되어 있다.
각각의 고정 모듈(40)은, 컨베이어 벨트(21)에 대하여 폭 방향 외측으로 프레임 장치(10)에 고정되어 수직으로 연장되는 고정 브라켓(41), 고정 브라켓(41) 상에 고정되고 공압에 의해 선형 작동하는 액추에이터(42) 및 액추에이터(42)의 선단에 고정되는 접촉 패널(43)로 구성되어 있다.
고정 모듈(40)은 포장 박스(1)의 절단 위치에서 포장 박스(1)의 측면의 모서리를 바라보는 위치에 배치되어 있고, 액추에이터(42)는 폭방향과 이송 방향에 경사져서 모서리를 향하여 선형 작동하도록 배치되어 있다.
액추에이터의 선단에 고정되어 있는 접촉 패널(43)은 포장 박스(1)의 모서리 형태에 맞추어 'L'자로 형성되어 액추에이터(42)에 의해 선형 이동하여 포장 박스(1)의 모서리에 맞닿는다.
이러한 구성에 따라, 포장 박스(1)가 이송되어 제2 및 제3 정지 플레이트에 의해 제 위치에 놓인 후에, 각각의 고정 모듈(40)의 액추에이터(42)가 작동하여 접촉 패널(43)을 포장 박스(1)의 각 모서리를 향하여 선형 이동하여 접촉하여 정지한다.
이로써, 포장 박스(1)는 폭방향 및 이송 방향으로 제 위치에 정확히 정렬되고, 이어서 절단날(34)이 이동 모듈(31)의 이송 방향 및 폭 방향 이동, 회전 모듈회전 모듈(32)의 상하 이동 및 고정 모듈(33)의 회전 이동에 의해 포장 박스의 접착 테이프를 절단한다.
이렇게 포장 박스의 접착 테이프가 모두 절단되면, 제2 및 제3 정지 플레이트(36, 미도시)와 접촉 패널(43)은 모두 포장 박스(1)로부터 접촉 상태가 해제되도록 후퇴하고, 컨베이어 벨트(21)가 가동되어 포장 박스는 개봉 장치(50, 60)의 위치로 이송된다.
먼저, 도 6을 참조하여, 개봉 장치의 전체적인 구성을 설명한다.
개봉 장치로서는 접착 테이프가 절단된 제1 쌍의 상면 패널(2,3) 및 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)을 각각 흡착하여 인상하는 흡착 인상 장치(50)가 마련되고, 각각의 상면 패널(2 ~5)를 포장 박스(1)에 대해 회전시켜 개봉하는 봉 부재(61)와 봉 부재(61)를 구동하는 구동 유닛들을 갖춘 개봉 장치(60), 개봉 장치(60)에 의해 상면 패널들이 개봉되는 동안 포장 박스(1)를 제 위치에 위치시키고 고정하는 수단들이 마련되어 있다.
포장 박스(1)를 제 위치에 위치시키고 고정하는 수단들로서는 제4 ~ 제7 정지 플레이트가 마련되어 있다.
제4 정지 플레이트(71)와 제5 정지 플레이트(도 2의 72)는 이송 방향으로 서로 마주보고 배치되며, 제4 정지 플레이트(71)는 이송 방향에서 상류 측을 대향하여 배치되고, 제2 정지 플레이트(36)와 마찬가지로 컨베이어 벨트(21) 사이에서 상하 방향으로 구동되고, 포장 박스(1)가 이송되면 컨베이어 벨트(21) 위로 상승하여 포장 박스(1)의 이동을 정지시킨다.
제5 정지 플레이트(72)는, 제3 정지 플레이트(37)와 마찬가지로, 컨베이어 벨트(21) 사이에서 상하 방향으로 구동되고, 포장 박스(1)가 이송되어 제4 정지 플레이트(71)에 맞닿은 상태로 정지하면 컨베이어 벨트(21) 위로 상승하고 공압으로 선형 작동하는 구동 유닛(미도시)에 의해 이송 방향의 하류 방향으로 포장 박스를 가압한다.
제5 정지 플레이트(72)는 제4 정지 플레이트(71)와 마주하여 배치되어 포장 박스(1)를 이송 방향의 양측에서 위치 고정한다.
또한, 제6 및 제7 정지 플레이트(도 12의 73, 도 2의 74)는 컨베이어 벨트(21)의 폭방향 외측에 배치되고 서로 대향하여, 포장 박스(1)를 폭방향 양측에서 위치 고정한다. 이들은 상하로 승강하지 않고 포장 박스(1)의 높이에 배치되어 있으며, 포장 박스(1)가 제 위치에 놓이면 공압으로 선형 작동하는 구동 유닛(미도시)에 의해 포장 박스(1)를 폭방향 양측에서 가압하여 위치 고정한다.
이와 같이, 컨베이어 벨트(21)에 의해 이송된 포장 박스(1)가 제4 내지 제7 정지 플레이트(71 내지 74)에 의해 제 위치에 배치되어 위치 고정되면, 흡착 인상 장치(50)가 가동된다.
흡착 인상 장치(50)에 대해 도 7을 도 6과 함께 참조하여 설명한다.
흡착 인상 장치(50)는 포장 박스(1)의 상측에서 배치되어 있다. 프레임 장치(10) 상에는 이송 방향으로 연장되어 배치되는 제1 이동 유닛(51)이 마련되고, 이송 방향으로 연장되어 배치되고 제1 이동 유닛(51)에 결합되어 폭 방향으로 가동되는 제2 이동 유닛(52)이 마련되어 있으며, 제2 이동 유닛(52)의 하부로는 제2 이동 유닛(52)에 의해 상하로 승강하는 장착 블록(53)이 마련되어 있다.
장착 블록(53)에는 공압으로 승강 작동하는 2개의 액추에이터(54, 55)가 마련되어 있으며, 각각의 액추에이터에서 승강 이동하는 선단에는 제1 및 제2 장착 패널(56, 57)이 부착되어 있고, 각각의 장착 패널(56, 57)에는 진공원에 연결되는 2개의 진공 흡입기(58)가 서로 간격을 두고 장착되어 있다.
제1 장착 패널(56)은 폭 방향(C)으로 연장되어 있고, 제2 장착 패널(57)은 이송 방향(B)으로 연장되어 있어서, 여기에 장착되어 있는 진공 흡입기(58)는 서로 수직의 배열을 갖는다.
제1 장착 패널(56)에 장착되어 있는 2개의 진공 흡입기(58)는 포장 박스(1)의 상면 패널들 중에서 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)에 각각 상응하는 위치에 배치되어 있어서, 각각의 상면 패널(2, 3)을 진공 흡착하여 인상시키고, 제2 장착 패널(57)에 장착되어 있는 2개의 진공 흡입기(58)는 포장 박스(1)의 상면 패널들 중에서 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)에 각각 상응하는 위치에 배치되어 있어서, 각각의 상면 패널(4, 5)을 진공 흡착하여 인상시킨다.
다음으로, 1개의 개봉 장치(60)를 도시하는 도 8을 도 6과 함께 참조하여 개봉 장치(60)의 구성과 작동을 설명한다.
먼저, 도 8을 참조하여 개봉 장치(60)의 구성을 설명한다,
개봉 장치(60)는, 프레임 장치(10)에 고정되는 고정 플레이트(61), 고정 플레이트(61) 상에서 공압에 의해 지면에 평행한 평면 상에서 일 방향으로 선형 운동하는 제1 플레이트(63)를 갖춘 제1 구동 유닛(62), 제1 구동 유닛(62)의 제1 플레이트(63)의 상면으로부터 수직으로 연장되어 배치되고 공압으로 수직으로 선형 운동하는 제2 플레이트(65)를 갖춘 제2 구동 유닛(64), 제2 구동 유닛(64)의 제2 플레이트(65)에 고정되고 지면에 대한 수평면으로부터 경사각을 가지고 공압에 의해 선형 운동하는 고정 블록(67)을 갖춘 제3 구동 유닛(66), 및 제3 구동 유닛(66)의 고정 블록에 고정되고, 제1 플레이트(63)의 선형 구동 방향(화살표 E)으로 연장되는 봉 부재(68)로 구성되어 있다.
개봉 장치(60)는 제1 구동 유닛(62)에 의한 제1 플레이트(63)의 일 방향(E)의 선형 운동에 의해 봉 부재(68)가 포장 박스(1)에 접근하거나 포장 박스(1)로부터 후퇴하고, 제2 구동 유닛(64)에 의한 제2 플레이트(65)의 수직 방향 이동과 제3 구동 유닛(66)에 의한 고정 블록(67)의 지면에 경사진 방향의 선형 이동에 의해 봉 부재(68)가 포장 박스(1)의 상면 패널(2 ~ 5)을 회동시키게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 이와 같은 구성 및 작용을 갖는 개봉 장치(60)는 포장 박스(1)의 각각의 상면 패널(2 ~ 5)에 대응하도록 4개(60-1, 60-2, 60-3, 60-4)가 마련되고, 포장 박스(1)를 중심으로 이송 방향의 상류와 하류 및 폭 방향의 양측에 1개씩 배치되어 있다.
개봉 장치(60-1, 60-2, 60-3, 60-4)는 2개씩 쌍을 이루어 한 쌍의 개봉 장치(60-1, 60-2)는 포장 박스(1)의 상면 패널 중에서 위쪽에 놓이는 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)을 개봉하도록 봉 부재(68)가 폭 방향으로 서로 마주하여 놓이게 배치되고, 다른 한 쌍의 개봉 장치(60-3, 60-4)는 포장 박스(1)의 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)을 개봉하도록 봉 부재(68)가 이송 방향으로 서로 마주하여 놓이게 배치되어 있다.
이상과 같은 흡착 인상 장치(50)와 개봉 장치(60)의 구성에 따라 포장 박스(1)가 개봉되는 작동에 대해 장치와 포장 박스(1)는 개략적으로 도시하는 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
먼저, 포장 박스(1)는 개봉 동작이 수행되는 위치에서 제4 ~ 제7 정지 플레이트(71 ~ 74)에 의해 고정되는데, 도 9와 도 10에서 도시하는 바와 같이, 포장 박스(1)는 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)이 이송 방향(화살표 B)으로 서로 대향하는 방향으로 놓여 있다. 이때, 개봉 장치(60)는 봉 부재(68)들이 모두 포장 박스(1)의 위치에서 후퇴하여 있다.
포장 박스(1)가 제 위치에 고정되면, 흡착 인상 장치(50)가 작동한다.
도 9를 참조하면, 흡착 인상 장치(50) 중에서 제1 장착 패널(56)에 부착된 2개의 진공 흡입기(58)가 각각 포장 박스(1)의 제1 쌍의 상면 패널(2. 3)에 놓여 상면 패널들을 진공 흡착한 상태로 일정 높이 상승한다. 이에 따라 상면 패널(2, 3)은 포장 박스(1)의 측면 상단으로부터 이격되어 사이에 공간이 형성된다.
이에 따라 개봉 장치 중에서 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)을 개봉하도록 배치되어 있는 2개의 구동 모듈(60-1, 60-2)의 제2 구동 유닛(64)과 제3 구동 유닛(66)의 작동에 의해 봉 부재(68)의 선단이 상면 패널과 포장 박스(1)의 측면 선단 사이의 공간을 마주하는 위치에 배치된다. 이어서 구동 모듈(60-1, 60-2)의 제1 구동 유닛(62)이 작동하여 각각의 봉 부재(68)가 도 10에 도시한 바와 같이, 상면 패널(2, 3) 아래의 공간으로 삽입된다.
각각의 봉 부재(68)가 상면 패널(2, 3) 아래로 삽입되면, 흡착 인상 장치(50)의 진공 흡입기(58)의 진공 흡인이 중지되고, 흡착 인상 장치(50)는 포장 박스(1)의 상측에 놓인 위치에서 외측으로 퇴피한다.
이어서, 제3 구동 유닛(66)이 작동하여 각각의 봉 부재(68)는 도 9의 ①의 위치로부터 포장 박스(1)의 외측 방향으로 경사지게 이동하여 포장 박스(1) 외측의 상측 위치인 ②의 위치에 놓인다. 이러한 봉 부재(68)의 이동에 의해 상면 패널(2, 3)은 포장 박스(1)의 측면과의 경계를 중심으로 회전을 하여 포장 박스(1)의 외측으로 경사진 ②의 위치에 놓인다.
다음으로는, 제2 구동 유닛(64)이 작동하여 각각의 봉 부재(68)는 도 9의 ②의 위치로부터 수직으로 하향 이동하여 포장 박스(1)에 인접한 하부인 ③의 위치에 놓인다. 이러한 봉 부재(68)의 이동에 의해 상면 패널(2, 3)은 포장 박스(1)의 측면과의 경계를 중심으로 더 회전하여 ③의 위치에 놓인다. ③의 위치에서 봉 부재(68)는 포장 박스(1)의 외측 표면에 인접하게 놓이고, 상면 패널(2, 3)은 포장 박스(1)의 외측 표면에 맞닿은 상태로 된다.
이와 같이 하여 포장 박스(1)의 상면 패널들(2 ~ 5) 중에서 위에 놓여 있던 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)이 개방된다.
다음으로는 다시 흡착 인상 장치(50)가 포장 박스(1)의 상부로 이동하고, 흡착 인상 장치(50) 중에서 제2 장착 패널(57)에 부착된 2개의 진공 흡입기(58)가 각각 포장 박스(1)의 제2 쌍의 상면 패널(4. 5)에 놓여 상면 패널들을 진공 흡착한 상태로 일정 높이 상승한다. 이에 따라 상면 패널(4, 5)은 포장 박스(1)의 측면 상단으로부터 이격되어 사이에 공간이 형성된다.
개봉 장치 중에서 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)을 개봉하도록 배치된 개봉 장치(60-3, 60-4)가 작동하여 도 11에 도시한 바와 같이 상면 패널(4, 5) 아래의 공간으로 각각의 봉 부재(68)가 삽입된다.
이어서, 제1 쌍의 상면 패널(2, 3)을 개봉한 것과 같은 동작에 의해 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)에서 포장 박스(1)의 측면에 밀착된 상태로 되어 개봉된다.
도 12는 위와 같은 동작에 의해 상면 패널(2 ~ 5)이 모두 개봉된 상태를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 상면 패널 중에서 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)을 개봉된 상태로 유지시켜 주는 유지 수단으로서 유지 플레이트(81)와 그 구동 모듈(80)이 도시되어 있다.
상면 패널(2 ~ 5)이 모두 개봉되면 포장 박스(1)에 수용된 물품을 취출해내기 위하여 포장 박스(1)는 컨베이어 벨트(21)에 의해 이송 방향의 하류로 이송된다. 이송을 위하여 상면 패널(2 ~ 5)을 포장 박스의 측면에 밀착시키고 있는 모든 개봉 장치의 봉 부재(68)는 포장 박스(1)의 외측으로 퇴피한다.
이에 따라 상면 패널(2 ~ 5)은 그 소재의 탄성으로 인하여 역회전하지만, 폭방향으로 개방되어 있는 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)은 유지 플레이트(81)에 의해 밀착된 상태를 유지하게 된다.
유지 플레이트(81)는 이송 방향으로 길게 연장되어 있고, 구동 모듈(80)는 개봉 장치의 봉 부재(68)에 의해 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)이 개봉된 상태에서 전진 동작하여 포장 박스(1)에 밀착된 상태를 유지시킨다.
컨베이어 벨트(21)가 작동하여 포장 박스(1)가 하류로 이송되고, 이송 과정에서 포장 박스(1)의 외측 표면에 밀착된 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)은 유지 플레이트(81)에 대해 미끄러지면서 밀착된 상태로 유지된다.
이로써 제2 쌍의 상면 패널(4, 5)이 탄성에 의해 역회전하여 주변의 프레임 장치(10)나 퇴피하고 있는 개봉 장치(80)와 간섭되는 일이 없이 포장 박스(1)가 하류로 이송된다.
이상 본 발명의 실시예의 포장 박스의 개봉 장치의 구성 및 작용을 설명하였는바, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 변형과 요소의 부가가 가능하다.

Claims (6)

  1. 서로 마주하는 측면 패널로부터 각각 연장되어 상면을 이루는 상면 패널들이 단부를 서로 마주하여 접착 테이프에 의해 서로 결합되어 상면이 폐쇄되는 포장 박스를 개봉하는 개봉 시스템으로서,
    상면 패널들의 서로 마주하는 단부를 따라 이동하면서 접착 테이프를 절단하는 절단 장치;
    절단 장치에 의해 접착 테이프가 절단되어 서로 분리된 상면 패널을 흡착하여 포장 박스로부터 상향으로 당겨서 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되게 하는 흡착 인상 장치;
    흡착 인상 장치에 의해 상면 패널이 측면 패널에 대해 이격되어 상면 패널과 포장 박스의 측면의 상단 모서리 사이에 간극이 형성되면 이 간극으로 삽입되도록 길게 연장되는 형태의 봉 부재들; 및
    각각의 봉 부재를 상면 패널의 하측 표면과 접하는 상태로 이동시켜 상면 패널이 측면 패널과의 경계를 중심으로 외측으로 회동하게 하는 개봉 장치
    를 포함하여 구성되는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    포장 박스는 4개의 측면 패널을 갖추고 4개의 측면 패널로부터 각각 연장되는 4개의 상면 패널을 포함하고, 상면 패널들은 2개의 서로 대향하는 제1 쌍의 상면 패널들, 제1 쌍을 이루는 상면 패널들과 수직으로 배치되는 2개의 서로 대향하는 제2 쌍의 상면 패널들으로 구성되고, 제1 쌍의 상면 패널이 제2 쌍의 상면 패널의 상측에 놓이고, 제1 쌍의 상면 패널은 단부가 서로 맞닿아 접착 테이프에 의해 서로 결합되고, 제2 쌍의 상면 패널은 단부가 서로 대향하며,
    봉 부재는 각각의 상면 패널에 대하여 마련되며,
    절단 장치는 제1 쌍의 상면 패널을 결합하는 접착 테이프를 절단하도록 마련되고,
    흡착 인상 장치는 제1 쌍의 상면 패널과 제2 쌍의 상면 패널을 각각 흡착하도록 마련되는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    개봉 장치는, 각각의 봉 부재를 포장 박스의 외측으로 선형 이동시키는 제1 이동 및 포장 박스의 하측으로 선형 이동시키는 제2 이동을 수행하도록 구성되고,
    제1 이동에서 상면 패널은 포장 박스의 상면으로부터 회동하여 개봉되고, 제2 이동에서 상면 패널은 측면 패널의 외측 표면에 맞닿는 위치에 놓이는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    개봉 장치는 포장 박스에 대해 인접하거나 이격되는 방향으로 가동되는 제1 구동 유닛, 제1 구동유닛에 대해 상하로 가동되게 결합되는 제2 구동 유닛, 제2 구동유닛에 대하여 수평 방향 또는 수평 방향으로부터 소정 각도 경사져 가동되게 결합되는 고정 블록으로 구성되고, 봉 부재는 제1 구동 유닛의 가동 방향과 평행하게 연장되고 고정 블록에 고정되는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    봉 부재에 의해 포장 박스의 측면 패널과 평행하게 회전하는 상면 패널들을 각각 측면 패널에 대해 밀착된 상태로 유지시켜 주는 유지 수단을 더 포함하는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    흡착 인상 장치는 서로 마주하는 2개의 상면 패널 각각을 진공 흡착하는 진공 흡입기가 서로 간격을 두고 배치되어 구성되는 것인, 포장 박스의 개봉 시스템.
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