WO2021167400A2 - 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 시스템 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a take-out system for taking out an article from a packaging box, and more particularly, to a take-out system for taking out an article packaged and accommodated by a film in a packaging box having an open top.
  • 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 is 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.
  • the goods contained in the packaging box are general consumer goods, but in the case of goods used in the mass production manufacturing process, it is very difficult to arrange and transport the goods in a specific direction in order to take the goods out of the packaging box and put them into the manufacturing process. Although it is a simple operation, it requires a lot of labor and is a factor that increases the manufacturing cost.
  • Korean Patent Publication No. 10-1554009 discloses an invention called 'a packaging box having a window structure for taking out stick confectionery products'. A configuration that makes it easy to retrieve is presented.
  • the packaging box according to the invention of Document 1 only discloses a configuration that makes it convenient for consumers to store products in the box and then take out the products one by one when necessary, and a large amount from the packaging box required in the mass production manufacturing process. It does not disclose a configuration suitable for retrieval of goods.
  • the packaging box of Document 2 also makes it easy to open and withdraw the packaging box, and the configuration or device for automatically performing the extraction operation is not disclosed.
  • the prior art proposes a technique for facilitating the withdrawal of the article accommodated in the packaging box, and the packaging box has a special shape that is easy to take out, but it is possible to automatically withdraw the article from the packaging box of a general configuration.
  • the packaging box has a special shape that is easy to take out, but it is possible to automatically withdraw the article from the packaging box of a general configuration.
  • the present invention is to provide a take-out system configured to detect the directionality of the articles accommodated in the packing box and to allow the taken-out articles to be aligned in one direction when a plurality of articles having directionality are accommodated in the packing box. make it a problem to solve.
  • the present invention relates to a take-out system for withdrawing an article packaged and accommodated by a packaging film in a packaging box having an open upper surface.
  • the withdrawal system according to the present invention comprises:
  • a first conveyor for transporting the packaging box in which the article is accommodated; a fixing means for fixing the packaging box transferred by the first conveyor with the upper surface open to a take-out position for taking out the article from the packaging box; a withdrawal means for adsorbing and withdrawing the article by moving to a space in which the article is accommodated in the packaging container; and a box transport means for transporting the empty packaging box from which the article is taken out.
  • the packaging box is transported along a first direction to a take-out position by a first conveyor;
  • the article is taken out and the empty packaging box is transported along a second direction perpendicular to the first direction by the box conveying means, the first conveyor comprising two conveyor belts extending in parallel with each other along the first direction,
  • the conveying means is composed of a second conveyor disposed below between the conveyor belts of the first conveyor in the take-out position, and after the article is taken out from the packing box by the take-out means, it rises to the upper side of the conveyor belt of the first conveyor to the packing box By being driven in contact with the lower surface of the can be configured to transport the empty packaging box in the second direction.
  • the articles are stacked on each other to form a cylinder as a whole, and the cylindrical axis is arranged in the packaging box parallel to the direction conveyed by the first conveyor, and the take-out means has a concave arc-shaped suction surface having a diameter corresponding to the diameter of the article. is provided, and the suction surface may be configured with a through hole communicating with an external vacuum source to suck the packaging film of the article by vacuum.
  • the article may be configured such that the diameters of both ends of the article are different from each other, and a sensor for detecting the diameter of one end of the article is provided in the withdrawal means.
  • the sensor includes a bar disposed at one end in the longitudinal direction of the article and protruding by being pressed toward the axis of the article in the radial direction of the article, and it detects which end of both ends of the article is in contact with the bar according to the protruding length of the bar. It can be configured to detect.
  • the article conveying means includes a third conveyor on which the articles taken out by the take-out means are placed and transported, and a rotating device on which the articles taken out by the take-out means are placed and rotated 180 degrees,
  • the withdrawing means loads the article into the rotating device, and after the rotating device rotates, the article is adsorbed and loaded onto the third conveyor It can be configured as
  • the article accommodated in the packaging box is drawn out in a state in which the orientation is maintained by the withdrawal means without the operation of the operator, placed on the article transfer means, and transferred, so that the article can be processed in a subsequent process.
  • the empty packaging box from which the article is taken out is also automatically transferred to a subsequent process, there is no need for an operator to remove the empty packaging box, and all operations are performed automatically.
  • Such a configuration is suitable for taking out articles having a cylindrical shape as a whole, and in particular, by providing a plurality of adsorption surfaces, it is possible to take out several articles at the same time with a simple configuration.
  • a simple sensor detects the directionality of the article and detects an error in the arrangement of the article so that the withdrawal means can properly place the article on the article transfer means.
  • a rotating device for changing the direction of the article is provided so that the take-out means rotates to correct the orientation of the article.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an open state of a packaging box of the type used in the take-out system according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a side view showing the overall configuration of the withdrawal system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of Fig. 3;
  • FIG 5 is a perspective view showing a state in which the withdrawal device is mounted on the frame in the withdrawal system according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are a perspective view and a plan view showing a clamp in the withdrawal system according to an embodiment of the present invention.
  • the take-out system of this embodiment is configured to take out the article from the packaging box of the configuration shown in FIG. 1 .
  • the article accommodated in the packaging box and taken out by the take-out system of this embodiment is a file container 6 shown in a perspective view in FIGS. 4 and 5 and a cross-sectional view in FIG. 6 .
  • the line container 6 shown in FIG. 6 is a container made of synthetic resin in the form of a container for accommodating food overlapping each other and packaged in a packaging film (not shown).
  • Each container has a bottom surface and a circumferential surface, has an open top surface, and is formed in a cylindrical shape as a whole, but has a diameter on the bottom side that is smaller than that on the top side. Accordingly, in the container line container 6 in which the containers are overlapped with each other, the diameter of one end (6-2 in FIG. 6) at which the bottom of the container is exposed in the longitudinal direction is the diameter of the other end (6-1 in FIG. 6) at which the upper surface is exposed. small compared to
  • the file container 6 of this type is packaged with a packaging film, and the longitudinal direction is placed in parallel with the bottom or upper surface of the packaging box inside the rectangular parallelepiped packaging box 1, and the four file containers 6 are placed side by side. And three line containers are stacked up and down to accommodate 12 line containers as a whole.
  • this line container 6 is only an example of the shape of the article accommodated in the packaging box, and the present invention is not limited to the shape of the article or the stacked form in the packaging box, and only the same type of article is provided in the packaging box (1). ), as long as it has a regular arrangement in it, it is applicable by the retrieval system according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 show a process for withdrawing the file container 6 from the packaging box 1 in addition to the device or mechanism constituting the withdrawal system according to the embodiment of the present invention, wherein the packaging box 1 is opened and A part of the system for spreading the top surface of the packaging box 1 is shown.
  • the adhesive tape connecting the top panels 2 and 3 is cut, and the take-out device 40 is moved by the first conveyor 11 in a state where the four top panels 2 to 5 are spread apart. It is transferred to the draw-out position on the lower side.
  • the take-out system of this embodiment is roughly divided, and the first conveyor 11 that transports the packaging box 1 containing the file container 6 as an article to be taken out, and the file container 6 are taken out from the packaging box 1 .
  • the file container 6 accommodated in the packaging box 1 is drawn out by the take-out device 40 and includes a rotating device 80 that rotates 180 degrees and a frame 10 to which the above-mentioned devices are coupled and supported. is composed of
  • the packaging box 1 accommodating the file container 6 is transferred to a position where the take-out device 40 is disposed by the first conveyor 11 .
  • a system for unsealing the top panels 2 to 5 of the packaging box is arranged around the first conveyor 11 , so that the packaging box is transferred to the take-out device 40 by the first conveyor 11 . ), the upper surface is opened before being transferred to the position of
  • the first conveyor 11 includes two conveyor belts parallel to each other, so that the packaging box 1 is transported and the file container 6 is taken out by the take-out device 40 and the empty packaging box Support the packing box (1) before transporting (1).
  • the packaging box 1 When the packaging box 1 reaches the take-out position where the take-out device 40 draws out the file container 6, the first conveyor 11 stops, and the packaging box 1 has four fixed plate devices 31 to 34. ) and one suction fixing device (35) fixed to the withdrawal position.
  • the four fixing plate devices 31 to 34 are respectively butted against each of the four sides of the packaging box 1 .
  • the first fixing plate device 31 is disposed so as to face the packaging box in the downstream of the transport direction (arrow X in Fig. 3) of the packaging box 1 and butt the panel, and the second fixing plate device 32 is the packaging box 1 . It is arrange
  • the second fixing plate device 32 is disposed between the two conveyor belts of the first conveyor 11, and during the transport of the packing box, the first conveyor 11 ), it rises after the packaging box 1 stops at the withdrawal position, and projects the panel (not shown) to the side of the packaging box 1 to face it.
  • the third and fourth fixing plate devices 33 , 34 and the suction fixing device 35 are spaced apart from each other in the width direction Y perpendicular to the transport direction X and are disposed to face each other, and serve to fix both sides of the packaging box 1 .
  • the third fixing plate device 33 includes a first block 331 fixed to the frame 10 under the first conveyor 11 , and a first pneumatic cylinder 332 vertically movable from the first block 331 . ), the second block 333 coupled to the front end of the first pneumatic cylinder 332, the second pneumatic cylinder 334 and the second pneumatic cylinder 334 that are horizontally moved from the second block 333. It is coupled to and consists of a fixing plate 335 that comes into contact with the side of the packaging box (1).
  • the second block 333 and the elements attached thereto are at a rest position disposed on the bottom surface of the packaging box 1 according to the operation of the first pneumatic cylinder 332, and rise from this rest position so that the fixing plate 335 is formed. It moves between the operating positions (state shown in FIG. 4) abutting the side of the packaging box 1 .
  • the second pneumatic cylinder 334 operates so that the fixing plate 335 protrudes and abuts against the side of the packaging box 1 to support the packaging box.
  • the fourth fixing plate device 34 is coupled to the front end of the fixing block 341 fixedly coupled to the frame 10, the pneumatic cylinder 342 and the pneumatic cylinder 342 that are horizontally moved from the fixing block to the packaging box ( 1) consists of a fixing plate 343 that is in contact with the side.
  • the fixing plate 343 is spaced apart from the position of the packaging box 1, and when the packaging box 1 is transported to the withdrawal position for the extraction of the line container 6, the pneumatic cylinder 342 is operated and the fixing plate (343) moves horizontally toward the packaging box (1) and abuts against the side.
  • suction fixing device 35 is arrange
  • the adsorption fixing device 35 includes a vacuum aspirator 351 that abuts against the bottom surface of the packaging box 1 to perform vacuum suction, and the vacuum aspirator 351 is connected to a vacuum source and is vertical by a pneumatic cylinder (not shown). It can move in the direction (arrow Z).
  • the vacuum aspirator 351 when the packaging box 1 is transferred to the withdrawal position, rises from the bottom of the first conveyor 11 by a pneumatic cylinder to suction and fix the packaging box 1, and the file container 6 is all When it is withdrawn and the packing box is empty, it descends again.
  • the packaging box 1 has four side surfaces and a bottom surface fixed thereto. Therefore, when the file container 6 is withdrawn from the packaging box 1 by the take-out device 40, the packaging box 1 is not lifted up or shaken in the transport direction or the width direction.
  • the withdrawal device 40 is disposed above the fixing means.
  • the withdrawal device 40 is coupled to the upper frame 12 constituting a part of the frame 10 , and the clamp 50 that directly clamps the file container 6 and draws it out is moved in the transport direction X with respect to the upper frame 12 . ), is configured to move in the width direction (Y) and the vertical direction (Z).
  • the upper frame 12 is composed of four vertical channels 121 and four horizontal channels 122 forming a rectangle with each other, and the two horizontal channels 122 extending in the transport direction X and parallel to each other have a linear guide. (13, 14)) is provided.
  • a mounting block 41 extends in the width direction Y across the linear guides 13 and 14 , and the mounting block 41 is moved in a conveying direction X by a conveying mechanism 15 provided in the linear guide 14 . is operated according to
  • the mounting block 41 is provided with a mounting bracket 42 movable in the longitudinal direction of the mounting block 41, that is, in the width direction Y, and the mounting bracket 42 has a pneumatic piston 43 movable in the vertical direction. It is fixed, and a clamp 50 is coupled to the lower end of the pneumatic piston 43 . Accordingly, the clamp 50 is moved in the transport direction (X), the width direction (Y), and the vertical direction (Z).
  • the clamp 50 is provided with first and second blocks 51 and 52 that are arranged vertically and are coupled to each other to form a clamping mechanism, and the clamp 50 is mounted on the upper surface of the first block 51 by a pneumatic piston 43 .
  • a fixing bracket 53 attached to the tip of the.
  • Four sensors 54 for detecting the direction of the line container 6 are attached side by side on the side of the front side of the transport direction X of the first block 51 .
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 7 which is a plan view of the clamp.
  • the lower surface of the second block 52 is provided with four suction surfaces 521 of a concave arc shape into which the upper surface of the file container 6 can be inserted and abutted.
  • a through hole 522 for vacuum suction is formed in the center of the suction surface 521 , and the through hole 522 extends outward through the first block 51 to apply vacuum suction pressure from an external vacuum source.
  • a plurality of containers are packaged with a packaging film (not shown), so that the packaging film is sucked into the through hole 52 by vacuum suction from the through hole 52 and an adsorption surface 521. Negative pressure acts on the whole so that the packaging film of the file container 6 is in close contact with the contact surface 521 , thereby fixing the file container 6 to the clamp 50 in response to the load of the file container 6 .
  • two pins 54 are provided on both sides of each through hole 522 as a mechanism for fixing the vinyl film drawn into the through hole 522 by the negative pressure acting on the through hole 522 .
  • the pin 54 is operated horizontally by a solenoid mechanism (not shown), and vacuum suction pressure is applied when the file container 6 is clamped, so that the vinyl film of the file container 6 is drawn into the through hole 522. It is moved in the abutting direction and clamped by pressing with the packaging film of the file container (6) therebetween.
  • the second block 52 is provided with four adsorption surfaces 521 parallel to each other so as to adsorb the four line containers 6 , but the first and second blocks 51 and 52 ) is formed to be shorter than the length of the file container 6 , and both longitudinal ends 6-1 and 6-2 of the file container 6 are exposed from the longitudinal end of the clamp 50 during clamping. .
  • a sensor 54 is provided on the side of the first block 51 , and the sensor 54 operates along the diameter of the file container 6 to detect the diameter.
  • the diameter of the opened upper surface of each container constituting the file container 6 is larger than the diameter of the bottom surface. Therefore, when overlapping each other to form the file container 6, the diameter of the longitudinal end 6-1 of the file container 6 on which the upper surface side of the container is exposed is the longitudinal end of the file container on which the bottom side is exposed. It is larger than the diameter in (6-2).
  • FIG 7 there are shown four file containers that are clamped and drawn out by the clamp 50, as an example, one file container (6 ') is different from the other file container (6), the bottom side of the container is disposed end ( 6'-1) lies on the side where the sensor 54 is disposed.
  • the file container 6 is taken out from the packaging box and aligned in the take-out system of this embodiment, after which the plastic film is peeled off and transported to the place of use of the container.
  • the line containers 6 drawn out in the withdrawal system of this embodiment should be aligned with each other in the alignment direction.
  • any one of the file containers 6 ' is placed in a different direction due to an operator's mistake when putting the file container 6 in the packaging box 1, when the file container 6 is drawn out and aligned and transported, different The file container 6' placed in the direction is transferred to the next process as it is, causing a problem in the progress of the process of removing the packaging film from the file container 6 and supplying the container.
  • FIG. 8 and 9 which are cross-sectional views taken along lines EE and FF in FIG. 7, are cross-sections in which the file container 6 having a normal orientation and the file container 6' having a different orientation are clamped to the clamp 50. each is shown.
  • the sensor 54 includes a bar 541 that is fixedly coupled to the base plate 51 and operates up and down and moves upward in contact with one end of the line containers (6, 6').
  • the bar 541 In the sensor 54 in the position where the file container 6 having a normal orientation is clamped, the bar 541 is pushed upward, but the sensor 54 in the position where the file container 6' having the opposite orientation is clamped. ) is the bottom side end (6'-2) of the file container (6') at the abutting position of the bar (541), so it is not pushed upward and moved.
  • the first transfer conveyor 60 as a third conveyor of the article transfer means is placed on the downstream side of the take-out device 40, the file container 6 drawn out by the take-out device 40 is placed. and a rotating device 80 for rotating the file container 6 ′ having a different orientation is disposed.
  • the first conveying conveyor 60 conveys the file container 6 to the process of removing the packaging film, including a conveyor belt in which the file containers 6 are transported side by side in the same longitudinal direction.
  • the rotating device 80 is disposed on the first transfer conveyor 60 .
  • the rotating device 80 includes a table 81 configured to place four line containers 6 , and the table 81 is configured to rotate by 180 degrees by a drive motor and a power transmission device (not shown).
  • the clamp 50 of the take-out device detects the file container 6' with the reverse orientation
  • the clamp 50 places the file container 6 having the normal orientation on the first transfer conveyor 60, , place the file container 6' with the opposite orientation on the table 81 of the rotating device.
  • the clamp 50 clamps the file container 6' again and puts it on the first transfer conveyor 60, the file container ( 6') is placed on the first transfer conveyor 60 in a normal orientation and transferred, like other file containers.
  • the second conveying conveyor 70 as a box conveying means for conveying the empty packaging box 1 from which the file container 6 is drawn will be described.
  • a second conveying conveyor 70 as a second conveyor constituting a box conveying means is disposed below between the two conveyor belts constituting the first conveyor 11 .
  • the block 71 and the block 71 fixedly coupled to the frame 10 move up and down in the vertical direction (Z), and two pistons are arranged in the width direction (Y) side by side with each other. (72) is provided.
  • a conveyor mechanism 73 is attached to the tip of the piston 72 , and the conveyor mechanism 73 moves up and down in the vertical direction Z by the cylinder 72 .
  • the conveyor mechanism 73 As the conveyor mechanism 73, two pulleys 74 spaced apart in the width direction Y and a belt 75 wound around the pulleys 74 are provided, and the pulley 74 is rotationally driven by a drive motor (not shown). Thus, the belt 75 is cyclically driven.
  • the conveyor mechanism 73 is disposed below the first conveyor 11, so that the first conveyor 11 does not interfere with the bottom surface of the packaging box 1 when transporting the packaging box 1, and the packaging box ( After all the file containers 6 are taken out from 1), the cylinder 72 operates and the conveyor mechanism 73 rises.
  • the belt 74 of the conveyor mechanism comes into contact with the bottom surface of the packaging box 1 to raise the packaging box 1 so as to be spaced apart from the first conveyor 11, and is circulated to move the packaging box 1 in the width direction (Y). transport
  • another conveyor for transporting the empty packaging box 1 is provided next to the first conveyor 11, and it moves in the width direction Y by the second transport conveyor 70 from the take-out position.
  • the outgoing packaging box 1 is removed from the take-out system of this embodiment.
  • the packaging box 1 in which the file container 6 is accommodated through the first conveyor 11 and the top panels 2 to 5 are all opened is transferred to the withdrawal position.
  • the first conveyor 11 stops, and the first to fourth fixing plate devices 31 to 34 and the adsorption fixing device 35 operate to lift the packaging box 1 . supported and fixed in the withdrawal position.
  • the clamp 50 of the take-out device moves upward of the packaging box 1 by the movement in the transport direction X of the mounting block 41 and the movement in the width direction Y of the mounting bracket 42 . do. Then, it descends by the action of the pneumatic piston 43 and enters the inside of the packaging box 1 , so that the four line containers 6 are placed on each adsorption surface 521 .
  • the longitudinal direction of the file container 6 is transported in the transport direction X, and the clamp 50 is also transported in the longitudinal direction of the adsorption surface 521 . It is fixed to the front-end
  • the clamp 50 first moves above the rotating device 80 and the adsorption surface 521 on which the file container 6 ′ is placed.
  • the file container (6') is placed on the table 81 of the rotating device by an unlocking operation of the file container (6'), and moved to the position of the first transfer conveyor (60) to It releases the fixing and puts it down on the first transfer conveyor 60 .
  • the clamp ( 50 is moved to the position of the rotating device 80 to clamp the file vessel 6 ′ from the rotating device 80 . Subsequently, the clamp 50 moves to the position of the first transfer conveyor 40 and puts the file container 6 ′ clamped from the rotating device 80 on the first transfer conveyor 40 .
  • the second transfer conveyor 70 rises from the bottom of the first conveyor 11 to remove the empty packaging box 1 . 1 It is spaced apart from the conveyor (11). Then, the belt 75 is cyclically driven to move the empty packaging box 1 from the take-out position to the outside of the take-out system.
  • the packaging box 1 accommodating the file container 6 is introduced into the take-out system of this embodiment, and the file container 6 is taken out by the take-out device 40, and the first transfer conveyor 60 Transferred to the subsequent process, the empty packaging box is removed from the take-out system by the second transfer conveyor 80 and transferred to the subsequent process.

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Abstract

본 발명은 상면이 개방되는 포장 박스 내에 포장 필름에 의해 포장되어 수용되는 물품을 인출하는 인출 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 인출 시스템은 물품이 수용된 포장 박스를 이송하는 제1 컨베이어, 상면이 개방된 상태로 제1 컨베이어에 의해 이송되어오는 포장 박스를, 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 위치에 고정하는 고정 수단, 포장 용기 내부의 물품이 수용되는 공간으로 이동하여 물품을 진공 흡인에 의해 흡착하여 인출하는 인출 수단, 및 인출 수단에 의해 인출되는 물품이 놓여 이송되는 물품 이송 수단, 및 물품이 인출되어 빈 포장 박스를 이송하는 박스 이송 수단을 포함하는 것이다.

Description

포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 시스템
본 발명은 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 상면이 개방되는 포장 상자 내에 필름에 의해 포장되어 수용되는 물품을 인출하는 인출 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)이 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 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.
포장 박스에 수용된 물품이 일반 소비재인 경우에는 특별히 문제가 없지만, 양산 제조 공정에서 사용하는 물품인 경우에는 포장 박스로부터 물품을 꺼내 제조 공정에 투입하기 위하여, 물품을 특정 방향으로 정렬하여 이송하는 일은 매우 단순한 작업이면서도 많은 노동력을 필요로 하는 일이고 제조 원가를 상승시키는 요인이 된다.
한편, 대한민국 특허공보 제10-1554009호(문헌 1)에서는 '스틱 과자 상품 인출 창 구조를 갖는 포장 박스'라는 명칭의 발명을 개시하는데, 문헌 1의 발명에 따른 포장 박스는 포장 박스에 수용된 물품을 인출하기 쉽게 하는 구성을 제시하고 있다.
그러나, 이러한 문헌 1의 발명에 따른 포장 박스는 소비자가 물품을 박스에 보관하였다가 필요 시에 물품을 하나씩 인출하기 편리하도록 하는 구성을 개시할 뿐이고, 양산 제조 공정에서 필요로 하는 포장 박스로부터의 대량의 물품 인출에 적합한 구성을 개시하고 있지는 않다.
또한, 대한민국 특허공보 제10-1527654호(문헌 2)에서는 '제품 인출이 용이한 포장박스'라는 명칭의 발명을 개시하는데, 문헌 2의 발명에 따른 포장 박스는 물품을 인출하기 용이한 구조를 제안하고 있다.
그러나, 이러한 문헌 2의 포장 박스 역시 포장 박스의 개봉과 인출이 용이할 뿐이고, 인출 작업을 자동으로 하는 구성이나 장치에 대해서는 개시하지 않고 있다.
이와 같이, 종래 기술에서는 포장 박스에 수용된 물품의 인출을 용이하게 하는 기술을 제안하고 있고, 그러한 포장 박스는 인출에 용이한 특수한 형태를 가지지만, 일반적인 구성의 포장 박스로부터 물품을 자동으로 인출할 수 있게 해주는 시스템에 대한 개시나 고려는 전혀 없다.
본 발명은 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 시스템을 제공하려는 것이다.
구체적으로는, 본 발명은 상면이 개방된 포장 박스로부터 물품을 자동으로 인출하여 인출된 물품이 사용되는 장소로 운반하도록 정렬하는 인출 시스템을 제공하려는 것이다.
특히, 본 발명은 포장 박스에 방향성을 갖는 복수의 물품이 수용된 경우에, 포장 박스에 수용된 물품의 방향성을 감지하고 인출된 물품이 일방향으로 정렬될 수 있게 해주는 구성의 인출 시스템을 제공하려는 것을 부가의 해결 과제로 한다.
전술한 본 발명의 해결 과제는 상면이 개방되는 포장 박스 내에 포장 필름에 의해 포장되어 수용되는 물품을 인출하는 인출 시스템에 관한 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 인출 시스템은,
물품이 수용된 포장 박스를 이송하는 제1 컨베이어; 상면이 개방된 상태로 제1 컨베이어에 의해 이송되어오는 포장 박스를, 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 위치에 고정하는 고정 수단; 포장 용기 내부의 물품이 수용되는 공간으로 이동하여 물품을 흡착하여 인출하는 인출 수단, 인출 수단에 의해 인출되는 물품이 놓여 이송되는 물품 이송 수단; 및 물품이 인출되어 빈 포장 박스를 이송하는 박스 이송 수단을 포함하는 것이다.
한편, 본 발명의 하나의 실시 양태로서,
포장 박스는 제1 컨베이어에 의해 인출 위치로 제1 방향을 따라 이송되고,
물품이 인출되어 빈 포장 박스는 박스 이송 수단에 의해 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 이송되며, 제1 컨베이어는 제1 방향을 따라 서로 나란하게 연장되는 2개의 컨베이어 벨트를 포함하고, 박스 이송 수단은 인출 위치에서 제1 컨베이어의 컨베이어 벨트 사이의 하측에 배치되는 제2 컨베이어로 구성되며, 인출 수단에 의해 포장 박스로부터 물품이 인출된 후에 제1 컨베이어의 컨베이어 벨트의 상측으로 상승하여 포장 박스의 하면에 접촉하여 구동됨으로써 빈 포장 박스를 제2 방향으로 이송하는 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면의 실시 양태로서,
물품은 서로 적층되어 전체로서 원통형을 이루고 원통형의 축선이 제1 컨베이어에 의해 이송되는 방향에 평행하게 포장 박스 내에 배치되고, 인출 수단에는 물품의 직경에 상응하는 직경을 갖는 오목한 원호형의 흡착 표면이 마련되고, 흡착 표면에는 진공으로 물품의 포장 필름을 흡인하도록 외부의 진공원과 연통되는 통공이 마련되는 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면의 실시 양태로서,
물품은 길이 방향의 양측 단부의 직경이 서로 상이하고, 인출 수단에는 물품의 일측 단부의 직경을 감지하는 센서가 마련되는 것으로 구성할 수 있다.
더욱 구체적인 실시 양태로서,
센서는 물품의 길이 방향 일측 단부에 배치되어 물품의 직경 방향으로 물품의 축선을 향하여 가압되어 돌출되는 바아를 포함하고, 바아의 돌출되는 길이에 따라 물품의 양 단부 중에서 어느 단부가 바아에 접촉되었는지를 감지하는 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면의 실시 양태로서,
물품 이송 수단은 인출 수단에 의해 인출되는 물품이 놓여 이송되는 제3 컨베이어 및 인출 수단에 의해 인출된 물품이 놓여 180도 회전하는 회전 장치를 포함하고,
인출 수단은 센서에 의해 감지된 물품의 일측 단부의 직경이 다른 물품의 일측 단부의 직경과 상이한 경우 해당 물품을 회전 장치에 적재하고, 회전 장치가 회전한 후에 해당 물품을 흡착하여 제3 컨베이어에 적재하는 것으로 구성할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 포장 박스에 수용된 물품은 작업자의 작업에 의하지 않고 인출 수단에 의해 그 배향이 유지된 상태로 인출되어 물품 이송 수단에 놓여 이송되어 후속 공정에서 물품을 처리할 수 있게 된다. 또한, 물품이 인출된 빈 포장 박스 역시 후속 공정으로 자동으로 이송되므로, 작업자가 빈 포장 박스를 제거하는 작업을 할 필요가 없게 되어, 모든 작업이 자동으로 이루어지게 된다.
이러한 구성에 따르면, 물품이 인출된 빈 박스는 물품 이송 방향과 다른 방향으로 이송되므로 물품의 이송 경로에 간섭되는 일이 없다. 또한, 박스 이송 수단이 포장 박스의 이송 경로 중에 배치되면서도 간단한 구성으로 포장 박스의 이송에 간섭되는 일이 없이 작동하여 빈 포장 박스를 이송할 수 있다.
이와 같은 구성에서는 전체로서 원통형을 갖는 물품의 인출에 적합하며, 특히 흡착 표면을 복수 개 마련함으로써 간단한 구성으로 동시에 여러 개의 물품을 인출하는 것이 가능하다.
이와 같은 구성에 따르면, 물품이 방향성을 갖는 경우에도 간단한 센서로서 물품의 방향성을 감지하고 물품의 배치에 오류가 있는 경우에 이를 감지하여 인출 수단이 물품 이송 수단에 물품을 적절히 배치할 수 있게 된다.
물품이 방향성을 가지고 센서가 이를 감지하는 경우에, 물품을 방향을 전환하는 회전 장치를 둠으로써 인출 수단이 물품의 배향을 바로 잡기 위해 회전을 하는 등의 복잡한 구성을 하지 않고 회전 장치에 의해 물품을 회전시킴으로써 전체적으로 인출 시스템의 구성이 간단하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 인출 시스템에서 이용하는 유형의 포장 박스가 개방된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예의 인출 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 사시도와 측면도이다.
도 4는 도 3의 선 A-A에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 인출 시스템에서 인출 장치가 프레임에 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예의 인출 시스템에서 클램프를 나타내는 사시도와 평면도이다.
도 8, 도 9 및 도 10은 각각 도 7의 선 B-B, C-C 및 D-D에 따른 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인출 시스템의 구성과 작동을 설명한다.
먼저, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른, 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 시스템의 전체적인 구성과 배치를 설명한다.
본 실시예의 인출 시스템은 도 1에 도시한 구성의 포장 박스로부터 물품을 인출하도록 구성된 것이다. 포장 박스에 수용되어 본 실시예의 인출 시스템에 의해 인출되는 물품은 도 4와 도 5에 사시도로, 도 6에 단면도로 도시된 줄용기(6)이다.
도 6에 도시되어 있는 줄용기(6)는 음식물을 수용하는 그릇 형태의 합성수지제 용기가 서로 겹쳐져 포장 필름(미도시)에 포장되어 있는 것이다. 각각의 용기는 저면과 둘레면을 갖고 상면이 개방된 형태이며, 전체적으로 원통형으로 형성되어 있지만, 저면측의 직경이 상면측보다 작게 형성되어 있다. 따라서, 용기들이 서로 겹쳐진 줄용기(6)는 길이 방향에서 용기의 저면이 노출되는 일측 단부(도 6의 6-2)의 직경이 상면이 노출되는 타측 단부(도 6의 6-1)의 직경에 비해 작다.
이와 같은 형태의 줄용기(6)는 포장 필름으로 포장되어 직육면체의 포장 박스(1)의 내부에 길이 방향이 포장 박스의 저면이나 상면과 평행하게 놓이며, 4개의 줄용기(6)가 나란히 놓이고 상하로 3개의 줄용기가 적층되어 전체로서 12개의 줄용기가 수용되어 있다.
다만, 이러한 줄용기(6)는 포장 박스에 수용되는 물품의 형태의 예시일 뿐이고, 본 발명은 이러한 물품의 형태나 포장 박스 내의 적층 형태에 제한되지 않으며, 단지 동일한 형태의 물품이 포장 박스(1) 내에 규칙적인 배열을 가지고 있는 것이라면 모두 본 발명에 따른 인출 시스템에 의해 적용 가능하다.
도 2와 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 인출 시스템을 구성하는 장치나 기구 외에도 포장 박스(1)로부터 줄용기(6)를 인출할 수 있도록 하는 공정으로서, 포장 박스(1)를 개봉하고 포장 박스(1)의 상면을 벌리는 시스템의 일부가 도시되어 있다.
포장 박스(1)는 상면 패널(2, 3)을 결합시키고 있는 접착 테이프가 절단되고, 4개의 상면 패널(2 ~ 5)이 벌려진 상태로 제1 컨베이어(11)에 의해 인출 장치(40)의 아래측의 인출 위치로 이송된다.
본 실시예의 인출 시스템은 대별하여, 인출하려는 물품으로서 줄용기(6)를 수용하고 있는 포장 박스(1)를 이송하는 제1 컨베이어 (11), 포장 박스(1)로부터 줄용기(6)를 인출하는 위치에 포장 박스(1)를 고정하는 고정 수단으로서 4개의 고정 플레이트 장치(31 ~ 34)와 1개의 흡착 고정 장치(35), 포장 용기(1) 내부의 줄용기(6)가 수용되는 공간으로 이동하여 줄용기(6)를 진공 흡인에 의해 흡착하여 인출하는 인출 수단으로서의 인출 장치(40), 인출 장치(40)에 의해 인출되는 줄용기(6)가 놓여 이송되는 물품 이송 수단으로서의 제1 이송 컨베이어(60), 줄용기(6)가 인출된 빈 포장 박스(1)를 인출 시스템의 외부로 배출하는 박스 이송 수단으로서의 제2 이송 컨베이어(70), 다른 줄용기(6)와 다른 방향으로 포장 박스(1) 내에 수용되어 있는 줄용기(6)가 인출 장치(40)에 의해 인출되어 놓이고 180도 회전하는 회전 장치(80) 및 전술한 장치들이 결합되어 지지되는 프레임(10)을 포함하여 구성되어 있다.
줄용기(6)를 수용한 포장 박스(1)는 제1 컨베이어(11)에 의해 인출 장치(40)가 배치되어 있는 위치로 이송된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 컨베이어(11)의 주위로는 포장 박스의 상면 패널(2 ~ 5)을 개봉하는 시스템이 배치되어 있어서, 포장 박스가 제1 컨베이어(11)에 의해 인출 장치(40)의 위치로 이송되기에 앞서 상면이 개방된다.
도 4를 참조하면, 제1 컨베이어(11)는 서로 나란한 2개의 컨베이어 벨트를 포함하고 있어서, 포장 박스(1)를 이송하고 인출 장치(40)에 의해 줄용기(6)를 인출하고 빈 포장 박스(1)를 이송하기 전까지 포장 박스(1)를 지지한다.
인출 장치(40)가 줄용기(6)를 인출하는 인출 위치에 포장 박스(1)가 도달하면 제1 컨베이어(11)가 정지하고, 포장 박스(1)는 4개의 고정 플레이트 장치(31 ~ 34)와 1개의 흡착 고정 장치(35)에 의해 인출 위치에 고정된다.
4개의 고정 플레이트 장치(31 ~ 34)는 각각 포장 박스(1)의 4개의 측면에 각각 맞대어진다.
제1 고정 플레이트 장치(31)는 포장 박스(1)의 이송 방향(도 3의 화살표 X)의 하류에서 포장 박스를 대향하여 패널을 맞대도록 배치되어 있고, 제2 고정 플레이트 장치(32)는 포장 박스(1)의 이송 방향의 상류에서 포장 박스를 대향하여 패널을 맞대도록 배치되어 있다.
다만, 제2 고정 플레이트 장치(32)는 제1 컨베이어(11)의 2개의 컨베이어 벨트 사이에 배치되어 있는데, 포장 박스(1)의 이송에 방해가 되지 않도록 포장 박스의 이송 중에는 제1 컨베이어(11)의 하부로 하강한 상태로 있고, 포장 박스(1)가 인출 위치에 정지한 후에 상승하고 패널(미도시)를 포장 박스(1)의 측면으로 돌출시켜서 맞댄다.
도 4에는 제3 및 제4 고정 플레이트 장치(33, 34)와 흡착 고정 장치(35)가 도시되어 있다. 제3 및 제4 고정 플레이트 장치(33, 34)는 이송 방향(X)에 수직한 폭 방향(Y)으로 서로 이격되어 대향하여 배치되어 포장 박스(1)의 양 측면을 고정하는 기능을 한다.
제3 고정 플레이트 장치(33)는, 제1 컨베이어(11)의 하부에서 프레임(10)에 고정되는 제1 블록(331), 제1 블록(331)으로부터 수직으로 가동되는 제1 공압 실린더(332), 제1 공압 실린더(332)의 선단에 결합되어 있는 제2 블록(333), 제2 블록(333)으로부터 수평으로 가동되는 제2 공압 실린더(334) 및 제2 공압 실린더(334)의 선단에 결합되어 포장 박스(1)의 측면에 맞닿게 되는 고정 플레이트(335)로 이루어져 있다.
제2 블록(333) 및 여기에 부착되어 있는 요소들은 제1 공압 실린더(332)의 가동에 따라 포장 박스(1)의 저면에 배치되는 휴지 위치 및 이 휴지 위치로부터 상승하여 고정 플레이트(335)가 포장 박스(1)의 측면에 맞닿는 작동 위치(도 4에 도시된 상태) 사이에서 이동한다.
작동 위치에서는 제2 공압 실린더(334)가 작동하여 고정 플레이트(335)가 돌출하여 포장 박스(1)의 측면에 맞닿아서 포장 박스를 지지한다.
제4 고정 플레이트 장치(34)는, 프레임(10)에 고정 결합되는 고정 블록(341), 고정 블록으로부터 수평으로 가동되는 공압 실린더(342) 및 공압 실린더(342)의 선단에 결합되어 포장 박스(1)의 측면에 맞닿게 되는 고정 플레이트(343)로 이루어져 있다.
고정 플레이트(343)는 포장 박스(1)의 위치에서 이격되어 있으며, 포장 박스(1)가 줄용기(6)의 인출을 위하여 인출 위치로 이송되어 오면, 공압 실린더(342)가 가동되어 고정 플레이트(343)가 포장 박스(1)을 향하여 수평으로 이동하여 측면에 맞닿는다.
제1 컨베이어(11)의 2개의 컨베이어 벨트 사이의 아래에는 흡착 고정 장치(35)가 배치되어 있다.
흡착 고정 장치(35)는 포장 박스(1)의 저면에 맞닿아서 진공 흡인을 하는 진공 흡인기(351)를 포함하고, 진공 흡인기(351)는 진공원에 연결되고 도시하지 않은 공압 실린더에 의해 수직 방향(화살표 Z)로 이동 가능하다.
진공 흡인기(351)는 포장 박스(1)가 인출 위치로 이송되면 제1 컨베이어(11)의 아래로부터 공압 실린더에 의해 상승하여 포장 박스(1)를 흡인하여 고정하고, 줄용기(6)가 모두 인출되어 포장 박스가 비워지면 다시 하강한다.
이와 같은 제1 내지 제4 고정 플레이트 장치(31 ~ 34)와 흡착 고정 장치(35)에 의해 포장 박스(1)은 4개의 측면과 저면이 고정된다. 따라서, 인출 장치(40)에 의해 줄용기(6)를 포장 박스(1)로부터 인출할 때에 포장 박스(1)가 들려 올려지거나 이송 방향 또는 폭방향으로 흔들리지 않게 된다.
다시 도 2와 3을 참조하면, 이와 같은 고정 수단의 위쪽에는 인출 장치(40)가 배치되어 있다.
인출 장치(40)는 프레임(10)의 일부를 이루는 상부 프레임(12)에 결합되어, 직접 줄용기(6)를 클램핑하여 인출하는 클램프(50)가 상부 프레임(12)에 대해 이송 방향(X), 폭방향(Y) 및 상하 방향(Z)으로 이동하게 구성되어 있다.
우선, 도 5를 참조하여 인출 장치(40)의 전체적인 구성을 설명한다.
상부 프레임(12)은 4개의 수직 채널(121)과 서로 직사각형을 이루는 4개의 수평 채널(122)로 이루어지고, 이송 방향(X)으로 연장되고 서로 평행한 2개의 수평 채널(122)에는 리니어 가이드(13, 14))가 마련되어 있다.
리니어 가이드(13, 14)에 걸쳐 장착 블록(41)이 폭방향(Y)으로 연장되어 있으며, 장착 블록(41)은 리니어 가이드(14)에 마련된 이송 기구(15)에 의해 이송 방향(X)을 따라 가동된다.
장착 블록(41)에는 장착 블록(41)의 길이 방향, 즉 폭방향(Y)으로 가동되는 장착 브라켓(42)이 마련되어 있고, 장착 브라켓(42)에는 수직 방향으로 가동되는 공압 피스톤(43)이 고정되어 있으며, 공압 피스톤(43)의 아래쪽 선단에는 클램프(50)가 결합되어 있다. 이에 따라, 클램프(50)는 이송 방향(X), 폭 방향(Y)및 상하 방향(Z)으로 가동된다.
도 6 내지 도 10을 참조하여 클램프의 구성을 설명한다.
클램프(50)에는 서로 상하로 배치되고 결합되어 클램핑 기구를 이루는 제1 및 제2 블록(51, 52)이 마련되어 있고, 제1 블록(51)의 상면에는 클램프(50)를 공압 피스톤(43)의 선단에 부착하는 고정 브라켓(53)가 마련되어 있다. 제1 블록(51)의 이송 방향(X) 전방측 측면에는 줄용기(6)의 방향을 감지하는 4개의 센서(54)가 나란히 부착되어 있다.
먼저, 클램프의 평면도인 도 7에서 선 D-D에 따른 단면도인 도 10을 통하여 클램핑 기구의 구성에 대해 설명한다.
제2 블록(52)의 하면은 줄용기(6)의 상면이 삽입되어 맞닿을 수 있는 오목한 원호형의 4개의 흡착 표면(521)가 마련되어 있다. 흡착 표면(521)의 중심에는 진공 흡인이 되는 통공(522)이 형성되어 있고, 이 통공(522)은 제1 블록(51)을 통하여 외부로 연장되어 외부의 진공원으로부터의 진공 흡인 압력이 작용하게 된다.
줄용기(6)는 복수개의 용기가 포장 필름(미도시)으로 포장되어 있는 것이어서, 포장 필름이 통공(52)으로부터의 진공 흡인에 의해 통공(52) 내측으로 흡인되는 것과 더불어 흡착 표면(521) 전체에 부압이 작용하여 줄용기(6)의 포장 필름이 접촉 표면(521)에 밀착됨으로써, 줄용기(6)의 하중에 대응하여 줄용기(6)를 클램프(50)에 고정시키게 된다.
한편, 각각의 통공(522)의 양측으로는 통공(522)에 작용하는 부압에 의해 통공(522)으로 끌려들어오는 비닐 필름을 고정하는 기구로서, 2개의 핀(54)이 마련되어 있다. 핀(54)은 도시하지 않은 솔레노이드 기구에 의해 수평으로 가동되며 줄용기(6)의 클램핑 시에 진공 흡인 압력이 작용하여 줄용기(6)의 비닐 필름이 통공(522)으로 끌려 들어온 후에, 서로 맞닿는 방향으로 가동되어 줄용기(6)의 포장 필름을 사이에 두고 압박하여 클램핑한다.
다시 도 6을 참조하면, 제2 블록(52)에는 4개의 줄용기(6)를 흡착할 수 있게 4개의 흡착 표면(521)이 서로 평행하게 마련되지만, 제1 및 제2 블록(51, 52)의 길이는 줄용기(6)의 길이보다 짧게 형성되어 있고, 클램핑 시에 줄용기(6)의 길이 방향 양단(6-1, 6-2)이 클램프(50)의 길이 방향 단부로부터 노출된다.
제1 블록(51)의 측면에는 센서(54)가 마련되어 있는데, 이 센서(54)는 줄용기(6)의 직경을 따라 작동하여 직경을 감지하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이, 줄용기(6)를 이루는 개개의 용기는 개방된 상면의 직경이 저면의 직경보다 크다. 따라서, 서로 겹처져서 줄용기(6)를 이루는 경우에 용기의 상면측이 노출되는 줄용기(6)의 길이 방향 단부(6-1) 측의 직경이 저면측이 노출되는 줄용기의 길이 방향 단부(6-2)에서의 직경보다 크다.
도 7에는 클램프(50)에 의해 클램핑되어 인출되는 4개의 줄용기가 도시되어 있는데, 예시로서 하나의 줄용기(6')가 다른 줄용기(6)와 달리 용기의 저면측이 배치되는 단부(6'-1)가 센서(54)가 배치된 측에 놓여있다.
줄용기(6)는 본 실시예의 인출 시스템에서 포장 박스로부터 인출되어 정렬된 후에 비닐 필름을 벗기고 용기의 사용처로 이송된다.
따라서, 본 실시예의 인출 시스템에서 인출되는 줄용기(6)는 서로 정렬 방향이 일치해야 한다. 그러나, 포장 박스(1)에 줄용기(6)를 담을 때에 작업자의 실수로 어느 하나의 줄용기(6')가 다른 방향으로 놓이게 되면, 줄용기(6)를 인출하고 정렬하여 이송할 때에 다른 방향으로 놓인 줄용기(6')는 그대로 다음 공정으로 이송되어 줄용기(6)로부터 포장 필름을 제거하고 용기를 공급하는 공정의 진행에 문제를 야기하게 된다.
도 7의 선 E-E와 선 F-F에 따른 단면도인 도 8과 도 9에는 정상적인 배향을 갖는 줄용기(6)와 다른 배향을 갖는 줄용기(6')가 클램프(50)에 클램핑된 상태의 단면이 각각 도시되어 있다.
센서(54)는 베이스 플레이트(51)에 고정결합되고 상하로 작동하며 줄용기(6, 6')의 일측 단부에 맞닿아서 상측으로 가동되는 바아(541)을 포함하고 있다. 정상적인 배향을 갖는 줄용기(6)가 클램핑된 위치의 센서(54)에서 바아(541)는 위쪽으로 밀려 올라가게 되지만, 반대의 배향을 갖는 줄용기(6')가 클램핑된 위치의 센서(54)는 바아(541)가 맞닿는 위치가 줄용기(6')의 저면측 단부(6'-2)가 되므로 상측으로 밀려 이동하지 않게 된다.
이와 같은 센서(54)의 작동에 의해 배향이 반대로 된 줄용기(6')가 존재하는 것과 그 위치가 감지된다.
다시 도 2와 3을 참조하면, 인출 장치(40)의 하류에는 인출 장치(40)에 의해 인출되는 줄용기(6)가 놓여 이송되는 물품 이송 수단의 제3 컨베이어로서의 제1 이송 컨베이어(60) 및 배향이 다른 줄용기(6')를 회전시키는 회전 장치(80)가 배치되어 있다.
제1 이송 컨베이어(60)는 줄용기(6)들이 길이 방향이 동일한 방향으로 나란히 놓여 이송되는 컨베이어 벨트를 포함하여 줄용기(6)를 포장 필름을 제거하는 공정으로 이송한다.
한편, 제1 이송 컨베이어(60)의 위에는 회전 장치(80)가 배치되어 있다. 회전 장치(80)는 4개의 줄용기(6)를 놓을 수 있게 구성된 테이블(81)을 포함하고, 도시하지 않은 구동 모터와 동력 전달 장치에 의해 테이블(81)이 180도씩 회전하게 구성되어 있다.
이에 따라 인출 장치의 클램프(50)에서 배향이 반대로 된 줄용기(6')를 감지한 경우에, 클램프(50)는 정상 배향을 갖는 줄용기(6)를 제1 이송 컨베이어(60)에 놓고, 반대의 배향을 갖는 줄용기(6')를 회전 장치의 테이블(81)에 놓는다.
이어서, 회전 장치(80)의 테이블(81)이 180도 회전한 후에 클램프(50)가 다시 줄용기(6')를 클램핑하여 제1 이송 컨베이어(60)에 놓으면 배향이 반대로 되어 있던 줄용기(6')는 다른 줄용기와 마찬가지로 정상의 배향으로 제1 이송 컨베이어(60)에 놓여 이송된다.
도 4를 다시 참조하여, 줄용기(6)가 인출된 빈 포장 박스(1)를 이송하는 박스 이송 수단으로서의 제2 이송 컨베이어(70)에 대해 설명한다.
포장 박스(1)로부터 모든 줄용기(6)가 인출되어 빈 포장 박스(1)는 다른 위치로 이송되고 인출 위치에는 제1 컨베이어(11)에 의해 다른 포장 박스가 이송된다. 제1 컨베이어(11)를 이루는 2개의 컨베이어 벨트 사이의 아래에 박스 이송 수단을 이루는 제2 컨베이어로서의 제2 이송 컨베이어(70)가 배치되어 있다.
제2 이송 컨베이어(70)로서는, 프레임(10)에 고정 결합되는 블록(71) 및 블록(71)에 대해 상하 방향(Z)으로 승강 작동하고 서로 나란히 폭 방향(Y)으로 배치되는 2개의 피스톤(72)이 마련되어 있다. 피스톤(72)의 선단에는 컨베이어 기구(73)가 장착되어 있어서, 실린더(72)에 의해 컨베이어 기구(73)가 상하 방향(Z)으로 승강 작동한다.
컨베이어 기구(73)로는 폭 방향(Y)으로 이격된 2개의 풀리(74)와 풀리들(74)에 감긴 벨트(75)가 마련되며, 풀리(74)는 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전 구동 되어 벨트(75)가 순환 구동된다.
컨베이어 기구(73)는 제1 컨베이어(11)의 하측에 배치되어 있어서, 제1 컨베이어(11)가 포장 박스(1)를 이송할 때에 포장 박스(1)의 저면과 간섭되지 않으며, 포장 박스(1)로부터 줄용기(6)를 모두 인출한 후에 실린더(72)가 작동하여 컨베이어 기구(73)가 상승한다.
컨베이어 기구의 벨트(74)가 포장 박스(1)의 저면에 접촉하여 포장 박스(1)를 제1 컨베이어(11)와 이격되도록 상승시키고 순환 구동되어 포장 박스(1)를 폭방향(Y)으로 이송한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 제1 컨베이어(11)의 옆에는 빈 포장 박스(1)를 이송하는 다른 컨베이어가 마련되어 있어서, 제2 이송 컨베이어(70)에 의해 폭방향(Y)으로 이동하여 인출 위치로부터 벗어나는 포장 박스(1)를 본 실시예의 인출 시스템으로부터 제거한다.
이상과 같은 구성의 인출 시스템의 전체적인 작동을 설명한다.
제1 컨베이어(11)를 통하여 줄용기(6)를 수용하고 상면 패널(2 ~ 5)이 모두 개방된 포장 박스(1)가 인출 위치로 이송되어 온다.
포장 박스(1)가 인출 위치로 이송되면 제1 컨베이어(11)는 정지하고, 제1 내지 제4 고정 플레이트 장치(31 ~ 34)와 흡착 고정 장치(35)가 작동하여 포장 박스(1)를 지지하고 인출 위치에 고정한다.
이어서, 인출 장치의 클램프(50)가 장착 블록(41)의 이송 방향(X)으로의 이동과 장착 브라켓(42)의 폭 방향(Y)으로의 이동에 의해 포장 박스(1)의 위쪽으로 이동한다. 이어서 공압 피스톤(43)의 작동에 의해 하강하여 포장 박스(1)의 내측으로 들어가서 4개의 줄용기(6)가 각각의 흡착 표면(521)에 놓이게 된다.
포장 박스(1)는 제1 컨베이어(11)에 놓일 때, 줄용기(6)의 길이 방향이 이송 방향(X)이 되도록 배치되어 이송되며, 클램프(50)도 흡착 표면(521)의 길이 방향이 이송 방향(X)이 되도록 공압 피스톤(43)의 선단에 고정되어 있다.
줄용기(6)가 흡착 표면(532)에 놓이면, 진공 흡인과 후속하는 핀(532)에 의한 고정이 이루어져 줄용기(6)가 클램프(50)에 고정된다. 이어서 클램프(50)는 인출 장치(40)의 작동에 의해 제1 이송 컨베이어(60)로 이동하고, 진공 흡인과 핀에 의한 고정이 해제되어 줄용기(6)들이 제1 이송 컨베이어(60)에 나란히 놓여 이송된다.
한편, 센서(54)에서 배향이 반대로 된 줄용기(6')가 감지되면, 클램프(50)는 먼저 회전 장치(80)의 위로 이동하며 해당 줄용기(6')가 놓인 흡착 표면(521)에서 줄용기(6')의 고정 해제 작동을 하여 줄용기(6')를 회전 장치의 테이블(81)에 놓고, 제1 이송 컨베이어(60)의 위치로 이동하여 나머지 줄용기(6)에 대한 고정을 해제하여 제1 이송 컨베이어(60)에 내려놓는다.
회전 장치(80)의 테이블(81)이 180도 회전하여 줄용기(6')의 배향이 정상으로 된 후에, 정상적인 배향의 줄용기(6)를 제1 이송 컨베이어(60)에 내려놓은 클램프(50)가 회전 장치(80)의 위치로 이동하여 회전 장치(80)로부터 줄용기(6')를 클램핑한다. 이어서, 클램프(50)는 제1 이송 컨베이어(40)의 위치로 이동하여 회전 장치(80)로부터 클램핑한 줄용기(6')를 제1 이송 컨베이어(40)에 내려놓는다.
이와 같은 동작을 반복하여, 포장 박스(1)로부터 모든 줄용기(6)가 인출되면, 제2 이송 컨베이어(70)가 제1 컨베이어(11)의 아래로부터 상승하여 빈 포장 박스(1)를 제1 컨베이어(11)로부터 이격시킨다. 이어서, 벨트(75)가 순환 구동되어 빈 포장 박스(1)는 인출 위치로부터 인출 시스템의 외부로 이동한다.
이와 같이 하여, 줄용기(6)를 수용하는 포장 박스(1)가 본 실시예의 인출 시스템에 유입되어 인출 장치(40)에 의해 줄용기(6)가 인출되어 제1 이송 컨베이어(60)에 의해 후속 공정으로 이송되고, 빈 포장 박스는 제2 이송 컨베이어(80)에 의해 인출 시스템으로부터 제거되어 후속 공정으로 이송된다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 줄용기의 인출 시스템의 구성 및 작용을 설명하였는바, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 변형과 요소의 부가가 가능하다.

Claims (7)

  1. 상면이 개방되는 포장 박스 내에 포장 필름에 의해 포장되어 수용되는 물품을 인출하는 인출 시스템으로서,
    물품이 수용된 포장 박스를 이송하는 제1 컨베이어,
    상면이 개방된 상태로 제1 컨베이어에 의해 이송되어오는 포장 박스를, 포장 박스로부터 물품을 인출하는 인출 위치에 고정하는 고정 수단;
    포장 용기 내부의 물품이 수용되는 공간으로 이동하여 물품을 흡착하여 인출하는 인출 수단,
    인출 수단에 의해 인출되는 물품이 놓여 이송되는 물품 이송 수단, 및
    물품이 인출되어 빈 포장 박스를 이송하는 박스 이송 수단
    을 포함하는 것인 인출 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    포장 박스는 제1 컨베이어에 의해 인출 위치로 제1 방향을 따라 이송되고,
    물품이 인출되어 빈 포장 박스는 박스 이송 수단에 의해 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 이송되며,
    제1 컨베이어는 제1 방향을 따라 서로 나란하게 연장되는 2개의 컨베이어 벨트를 포함하고,
    박스 이송 수단은 인출 위치에서 제1 컨베이어의 컨베이어 벨트 사이의 하측에 배치되는 제2 컨베이어로 구성되며, 인출 수단에 의해 포장 박스로부터 물품이 인출된 후에 제1 컨베이어의 컨베이어 벨트의 상측으로 상승하여 포장 박스의 하면에 접촉하여 구동됨으로써 빈 포장 박스를 제2 방향으로 이송하는 것인, 인출 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    물품은 서로 적층되어 전체로서 원통형을 이루고 원통형의 축선이 제1 컨베이어에 의해 이송되는 방향에 평행하게 포장 박스 내에 배치되고,
    인출 수단에는 물품의 직경에 상응하는 직경을 갖는 오목한 원호형의 흡착 표면이 마련되고, 흡착 표면에는 진공으로 물품의 포장 필름을 흡인하도록 외부의
    진공원과 연통되는 통공이 마련되는 것인, 인출 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    물품은 길이 방향의 양측 단부의 직경이 서로 상이하고,
    인출 수단에는 물품의 일측 단부의 직경을 감지하는 센서가 마련되는 것인, 인출 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    센서는 물품의 길이 방향 일측 단부에 배치되어 물품의 직경 방향으로 물품의 축선을 향하여 가압되어 돌출되는 바아를 포함하고, 바아의 돌출되는 길이에 따라 물품의 양 단부 중에서 어느 단부가 바아에 접촉되었는지를 감지하는 것인, 인출 시스템.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    물품 이송 수단은 인출 수단에 의해 인출되는 물품이 놓여 이송되는 제3 컨베이어 및 인출 수단에 의해 인출된 물품이 놓여 180도 회전하는 회전 장치를 포함하고,
    인출 수단은 센서에 의해 감지된 물품의 일측 단부의 직경이 다른 물품의 일측 단부의 직경과 상이한 경우 해당 물품을 회전 장치에 적재하고, 회전 장치가 회전한 후에 해당 물품을 흡착하여 제3 컨베이어에 적재하는 것인, 인출 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    고정 수단은 포장 박스의 하측에서 승강 작동하며 포장 박스로부터 물품을 인출할 때에 포장 박스의 하면을 흡착하는 흡착 장치를 포함하는 것인, 인출 시스템.
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