KR100877463B1 - 박스 보관 및 반출 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템은 인입컨베이어와 상기 인입컨베이어의 측면을 따라서 이동되는 보조컨베이어와, 상기 보조컨베이어에서 이송되는 박스군을 순착적으로 보관위치에 정렬시키는 매니플레이터를 포함하는 박스보관 및 반출시스템에 있어서, 상기 매니플레이터는 다단으로 적층되어 상기 보조컨베이어로부터 순차적으로 이송되는 박스군을고정시켜 승하강하는 박스거치부재와, 상기 박스거치부재를 승, 하강시켜 먼저 이송된 박스군(제1박스군)과 나중에 이송된 박스군(제2박스군)을 적층시키고, 제1 및 제2박스군이 적층된 상기 박스거치부재를 박스보관위치로 이동시키는 승강부재와, 상기 승강부재에 의해 상기 박스거치부재가 상승되면, 상기 제1박스군을 상측에서 클램핑하고, 상기 제2박스군이 이어서 승강되면, 제1박스군의 클램핑을 해제하여 상기 제2박스군의 상측에 적층시키는 클램핑부재와, 상기 승강부재와 클램핑부재를 제어하여 상측에서 고정된 상기 제1박스군의 하측으로 상기 제2박스군을 적층시킨 뒤, 상기 승강부재를 이동시켜 적층된 상기 제1및 제2박스군을 보관위치로 이송하도록 제어하는 제어부재를 포함한다.

박스이동, 박스보관, 매니플레이터, 클램퍼

Description

박스보관 및 반출시스템{MANIPULATER SYSTEM FOR CARRING AND KEEPING BOX}

도 1은 종래의 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 평면도,

도 2는 종래의 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 측면도,

도 8은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 박스거치부재를 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 승강부재를 나타낸 배면사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 인입컨베이어 200 : 보조컨베이어

300 : 매니플레이터 310 : 프레임부재

311 : 이송부 3115 : 제2수평레일

312 : 주프레임 312a : 수직프레임

313 : 프레임이송롤러 314 : 벨트구동수단

320 : 제어부재 330 : 클램핑부재

331 : 클램퍼 3311 : 걸림브라켓

332 : 클램퍼이동수단 333 : 박스고정판넬

334 : 클램퍼회전수단 335 : 클램퍼고정프레임

340 : 승강부재 341 : 상부롤러

342 : 승강벨트 343 : 승강지지프레임

344 : 수직레일 345 : 수평가이드수단

346 : 보조프레임 347 : 하부롤러

350 : 박스거치부재 351 : 거치판넬

352 : 걸림돌부 353 : 판넬가이드수단

본 발명은 박스보관 및 반출시스템에 관한 것으로, 상세하게는 박스의 보관량 및 그 공간의 활용도를 높이기 위하여 박스의 적층 높이가 종래의 것보다 상향시킬 수 있도록, 박스를 다단 적층시켜 이를 보관 및 반출시킬 수 있는 박스보관 및 반출시스템에 관한 것이다.

각종식품 및 음료등은 제품을 박스에 담아 유통하게 되는데, 이때 사용되는 박스 중 프라스틱으로 된 박스는 이를 회수하여 재활용할 수 있는 장점때문에 널리 사용되고 있다. 따라서, 이러한 플라스틱 박스에 제품을 담아서 유통하는 음료수회사등에는 박스보관창고가 구비되어, 이 보관창고에 회수된 박스를 다단으로 적재하여 보관하게 하게 되며 필요시에는 박스를 보관창고로부터 반출하여 생산라인으로 공급하여 제품을 포장하게 된다.

이와 같은 종래의 박스보관 및 반출시스템은 도 1에 도시된 바와 같으며, 도 1은 특허등록 제0419602호에 개시된 바와 같다.

도 1은 종래의 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 평면도, 도 2는 종래의 박스보관 및 반출시스템에서 매니퓰레이터를 나타낸 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 박스보관 및 반출시스템은 인입컨베이어를 통해 이송되는 박스(B)를 보관창고에 다단으로 적재하여 보관하고 필요시에는 보관된 박스를 상기 인입컨베이어(10)를 통해 생산라인으로 공급할 수 있도록 한다.

이에 대한 구성 및 작용을 설명하자면, 상기 인입컨베이어(10)의 일측에 연접되어 교차되는 방향으로 배치되며, 상기 인입컨베이어(10)를 따라 전후진 가능하게 설치되고 적어도 일측에는 길이방향을 따라 가이드레일이 구비된 보조컨베이어(20)와, 이 보조컨베이어(20)에 연결되어 상기 보조컨베이어(20)가 인입컨베이어(10)를 따라 이송되도록 하는 컨베이어 전후진수단(26)과 상기 보조컨베이어(20)의 가이드레일(21)에 구동모터(32a)에 의해 전후진 가능하게 설치되고, 그 일면에 는 인입컨베이어(10)에 대향되도록 돌출된 박스거치구(37)가 구비되어 상기 보조컨베이어(20)를 통해 이송되는 박스(B)를 거치하여 보관창고에 내려놓고 필요시에는 보관창고의 박스(B)를 거치하여 보조컨베이어(20) 위에 올려놓을 수 있도록 된 매니플레이터(30)를 포함하며, 상기 매니플레이터(30)는 상기 보조컨베이어(20)의 가이드레일(21)에 전후진 가능하게 설치된 바디프레임(31)과 상기 바디프레임(31)의 인입컨베이어(10) 대향면에 설치된 수평레일(33)과, 상기 수평레일(33)에 수평방향으로 이송가능하게 설치된 수직레일(35)과 이 수직레일(35)에 승강가능하게 설치된 승강프레임(36)과, 상기 수직레일(35)과 승강프레임(36)에 연결 설치된 각각의 구동수단이 구비되며, 상기 박스거치구(37)는 승강프레임(36)에 인입컨베이어(10)를 향해 돌출 설치된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기와 같은 구성을 포함하는 종래의 박스보관 및 반출시스템은 상기 인입컨베이어(10)를 통해 전달되는 박스(B)가 보조컨베이어(20)를 따라 이송되면, 상기 박스거치구(37)가 전면으로 이동되므로 전면에 돌출된 돌기부가 상기 박스의 전면에 관통형성되는 관통공에 삽입된다. 그리고 구동수단의 구동에 의해 상기 승강프레임(36)이 승강됨에 따라 상기 박스거치구(37)가 승강된다. 그리고 상기 박스거치구(37)는 상기 구동수단의 구동에 의해 상기 수평레일(33)을 따라 이동되고, 다시 상기 승강프레임(36)이 하강됨에 따라 소정의 위치에 상기 박스(B)를 내려놓고, 상기 보조컨베이어(20)로 복귀한다.

따라서 상기 보조컨베이어(20)는 상기 박스거치구(37)와 승강프레임(36)의 구동에 의해 수평으로 이동하면서 박스(B)를 보관위치로 이송시키게 되며, 상기 박 스거치구가 상기 보조컨베이어(20)의 끝위치에 도달하게 되면, 상기 보조컨베이어(20)가 상기 박스(B)가 보관된 위치의 반대방향으로 상기 인입컨베이어(10)를 따라 이동되어, 그 열의 처음부터 다시 상기 인입컨베이어(10)를 따라 이송되는 박스(B)를 보관위치로 이동시키게 된다.

이때 상기 박스거치구는 통상 5단의 박스(B)를 고정시킬 수 있는 높이를 갖고 형성됨에 따라 상기 보조컨베이어(20)를 따라서 배열되는 박스(B)들의 높이는 최고 5단이다.

그러므로 이와 같은 종래의 박스보관 및 반출시스템은 한정된 공간에서 보관될 수 있는 박스는 그 숫자가 한정되며, 이로 인한 공간의 활용도 역시 매우 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된것으로, 본 발명의 목적은 일정공간에서 보관되는 박스의 양을 증대시키고, 남는 공간의 활용도를 높이기 위하여 박스를 종래보다 더 높게 다단으로 적층시킬 수 있는 박스보관 및 반출시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 이송된 다수개의 박스를 보관장소에 이동시에 전, 후에 이송된 다수개의 박스들에게 적층시킨 후, 보관위치로 이동시킬 수 있어보다 많은 박스를 한번에 이동시킬 수 있는 박스보관 및 반출시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 보관된 박스를 이송시에 전, 후 에 이송되어 다수개가 적층된 박스에 적층시켜, 컨베이어등의 이송기구로 이동시키므로 한번에 많은 양의 박스를 이송시킬 수 있는 박스보관 및 반출시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템은 인입컨베이어와 상기 인입컨베이어의 측면을 따라서 이동되는 보조컨베이어와, 상기 보조컨베이어에서 이송되는 박스군을 순착적으로 보관위치에 정렬시키는 매니플레이터를 포함하는 박스보관 및 반출시스템에 있어서, 상기 매니플레이터는 다단으로 적층되어 상기 보조컨베이어로부터 순차적으로 이송되는 박스군을고정시켜 승하강하는 박스거치부재와, 상기 박스거치부재를 승, 하강시켜 먼저 이송된 박스군(제1박스군)과 나중에 이송된 박스군(제2박스군)을 적층시키고, 제1 및 제2박스군이 적층된 상기 박스거치부재를 박스보관위치로 이동시키는 승강부재와, 상기 승강부재에 의해 상기 박스거치부재가 상승되면, 상기 제1박스군을 상측에서 클램핑하고, 상기 제2박스군이 이어서 승강되면, 제1박스군의 클램핑을 해제하여 상기 제2박스군의 상측에 적층시키는 클램핑부재와, 상기 승강부재와 클램핑부재를 제어하여 상측에서 고정된 상기 제1박스군의 하측으로 상기 제2박스군을 적층시킨 뒤, 상기 승강부재를 이동시켜 적층된 상기 제1및 제2박스군을 보관위치로 이송하도록 제어하는 제어부재를 포함한다.

또한 본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 박스보관 및 반출시스템은 상기 승강부재가 수평으로 이동되는 구동력을 발생시키는 벨트구동수단과, 상기 승강부재가 수평으로 이동되도록 가이드하는 제1 및 제2 수평레일을 포함하여 상기 승강 부재를 지지하는 주 프레임과, 상기 주프레임과 연결되어 상기 승강부재의 전방에서 상기 클램핑부재를 지지하는 수직프레임과, 하측에서 상기 보조컨베이어의 측면을 따라 회전되는 프레임이송롤러를 더 포함한다.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 클램핑부재는 수직면을 이루어서 상기 박스거치부재에 의해 승강된 제1박스군을 측면에 밀착되어 상기 박스군을 상측에서 고정시키는 클램퍼와, 상기 클램퍼를 회전시켜 상기 박스군의 측면에 밀착시키는 회전수단과, 상기 클램퍼를 전후방향으로 이동시키는 클램퍼이동수단을 포함한다.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 클램퍼는 두 개의 수직면으로서 각각의 수직면의 하측에서 상호 대향되도록 돌출되어 상기 박스거치부재에 고정된 박스군의 하면을 지지하는 걸림브라켓을 포함한다.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 클램퍼는 상기 두 개의 수직면 사이에서 수직면을 이루므로 상기 수직프레임에 의해 지지되어 상기 클램퍼가 전진하여 상기 박스거치부재에 의해 고정된 박스군의 전면을 지지하는 박스고정판넬을 더 포함한다.

본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 박스거치부재는 수직으로 형성된 전면을 갖는 거치판넬과, 상기 거치판넬의 전면에서 상향되는 경사각을 갖고 돌출형성되는 걸림돌부와, 상기 거치판넬의 양측면에 형성되어 상기 승강부재에 형성된 레일을 따라서 이동되는 판넬가이드수단을 포함한다.

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 승강부재는 두 개의 수직기둥으로서 상기 박스거치부재를 지지하는 승강지지프레임과, 상측과 하측에서 각각 상기 두 개 의 승강지지프레임 사이에 연결된 회전축에 의해 회전되는 상부 및 하부롤러와, 상기 상부롤러와 하부롤러의 회전에 의해 상기 박스거치부재를 상하로 승하강시키는 승강벨트와, 상기 승강지지프레임의 내측면에 각각 형성되어 상기 박스거치부재의 가이드수단이 체결되어 상하로 이동되도록 가이드하는 수직레일과, 상기 제1 및 제2 수평레일을 따라 이동되는 수평가이드수단을 포함한다.

본 발명의 제8실시예에 있어서, 인입컨베이어와 상기 인입컨베이어의 측면을 따라서 이동되는 보조컨베이어와, 상기 보조컨베이어에서 이송되는 박스군을 순착적으로 보관위치에 정렬시키는 매니플레이터에 의한 박스보관 및 반출방법에 있어서, 다수개가 적층되어 먼저 이송된 제1박스군을 승강시켜 상측에서 고정하는 단계와, 다음에 이송되는 제2박스군을 승강시켜 상기 제1박스군의 하측으로 승강시키는 단계와, 상기 제1박스군의 고정상태를 해제하여 상기 제2박스군의 상측에서 상기 제1박스군을 적층하는 단계와; 상기 적층된 제1 및 제2박스군을 수평이동시킨 후, 전진해서 박스보관위치에서 박스를 내려놓고, 원위치로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 박스보관 및 반출방법은 다수개의 박스군이 보관위치에 놓여진 후, 정렬되면, 상기 보조컨베이어를 전체 이동시켜 맨앞에 정렬된 다수개의 박스군을 다음열로 밀착시키는 단계를 더 포함한다.

이하에서는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 평면도, 도 4는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템을 나타낸 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템은 인입컨베이어(100)와 보조컨베이어(200) 및 매니플레이터(300)를 구비하며, 이중 상기 인입컨베이어(100)와 상기 보조컨베이어(200)는 상술한 종래와 바와 같은 종래와 동일함에 따라 그 설명은 생략한다.

상기 매니플레이터(300)는 인입컨베이어(100)와 보조컨베이어(200)를 통해 이송되는 박스(예를들면, 5단으로 적층된 제1박스군)를 고정시킨 후 승강시킨다. 그리고, 상기 매니플레이터(300)의 제어부재(320, 도 5참조)의 제어에 의해 승강된 상기 제1박스군(다단으로 적층되어 앞서 이송되는 박스군, 예를들면 5개의 박스가 적층됨)을 상측에서 고정시킨 후, 이어서 상기 보조컨베이어(200)를 통해 이송되는 제2박스군(제1박스군의 다음순서로 이송되는 다단으로 적층된 박스군, 예를들면 5개의 박스가 적층됨)을 다시 고정시킨 후, 상기 제1박스군의 하측으로 상승시킨다. 그러므로 상기 매니플레이터(300)는 제1박스군과 제2박스군이 하나의 박스군으로서 적층된 상태이며, 상기 매니플레이터(300)는 이를 수평이동시켜 바닥에 배열된 박스군의 위치에 맞춰서 내려놓게 된다.

따라서 본 발명은 종래에 비하여 제1박스군과 제2박스군을 모두 적층시킨 후 보관시키므로, 예를 들면, 종래에서는 5단적층된 박스를 본 발명에서는 10단으로 적층된 박스로서 보관 및 이송함이 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 정면도, 도 6은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타 낸 평면도, 도 7은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 매니플레이터를 나타낸 측면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 상기 매니플레이터(300)는 후술되는 승강부재(340)와 제어부재(320), 클램핑부재(330) 및 박스거치부재(350)를 지지하는 프레임부재(310)와, 매니플레이터(300)가 상기 보조컨베이어(200)상에서 이동되는 구동력의 발생 및 제어신호를 출력하는 제어부재(320)와, 먼저 이송되어 승강되는 제1박스군을 상측에서 잡아주는 클램핑부재(330)와, 제1 및 제2박스군이 거치되는 박스거치부재(350)와, 상기 박스거치부재(350)를 상하로 승하강시키는 승강부재(340)를 포함한다.

상기 프레임부재(310)는 상기 매니플레이터(300)의 뼈대를 이루는 구조물로서 전체적으로 사각형의 골격을 유지하면서 상기 제어부재(320)와 클램핑부재(330)를 지지하는 주프레임(312)과, 상기 승강부재(340)의 수평이동을 위한 가이드역할 및 구동력을 발생시키는 이송부(311)와, 상기 보조컨베이어(200)의 측면에 체결되어 그 측면을 따라 회전되므로 상기 매니플레이터(300)가 상기 보조컨베이어(200)를 따라 수평이동가능케 하는 프레임이송롤러(313)와, 상기 이송부(311)에 가이드되는 상기 승강부재(340)가 수평이동되도록 구동력을 발생시키는 벨트구동수단(314)을 포함한다.

상기 주프레임(312)은 상기 매니플레이터(300)의 뼈대를 이루는 구성으로서 각각 수평과 수직 프레임이 체결되어 중간부분에서 상기 승강부재(340)가 고정되고, 전방에서 양측의 수직프레임(312a)에 상기 클램핑부재(330)가 지지되며, 하측 에서 상기 보조컨베이어(200)에 이동가능하도록 체결된다. 상기 주프레임(312)은 상기 제어부재(320)의 제어에 의해 전후방향으로 이동된다.

상기 이송부(311)는 상기 주프레임(312)의 중간 하측부분에서 상기 승강부재(340)의 배면에 형성되는 가이드구성(예를들면, LM가이드)을 안내하는 제1수평레일(3111)과, 상기 제1수평레일(3111)의 하측에서 수평방향으로 연장되어 상기 승강부재(340)를 이동시키는 벨트(3114)와 상기 벨트에 의해 이동되는 승강부재(340)를 가이드하는 가이드레일과, 상기 벨트를 회전시키는 벨트구동롤러(3113)와, 상기 벨트구동롤러(3113)의 하측에서 수평방향으로 연장되어 상기 승강부재(340)의 배면에 체결되어 수평으로 이동되는 것을 가이드하는 제2수평레일(3115)을 포함한다.

상기 프레임이송롤러(313)는 상기 주프레임(312)의 하측에서 상측과 하측에 각각 설치하여 상기 보조컨베이어(200)의 측면을 따라 회전된다. 여기서 상기 보조컨베이어(200)는 양측면에 상기 프레임이송롤러(313)가 회전되도록 가이드하는 구성이 포함되며, 이는 일반적인 구성으로서 그 설명 및 도면을 생략하였다. 따라서 상기 제어부재(320)의 제어에 의해 상기 보조컨베이어(200)를 따라 상기 매니플레이터(300)의 전체이동 및 상기 승강부재(340)의 전후방향이동이 가능하도록 한다.

상기 벨트구동수단(314)은, 예를들면, 모터로서 상기 제어부재(320)로부터 출력된 제어신호에 따라 온되므로 체결된 벨트의 회전력을 발생시키며, 상기 주프레임(312)에 고정된다.

상기 제어부재(320)는 상기 보조컨베이어(200)를 따라서 수평이동 및 상기 벨트구동수단(314)의 제어신호를 출력하여 상기 승강부재(340)의 제어 및 클램핑부 재(330)를 제어한다. 이때 상기 매니플레이터(300)는 상기 제어부재(320)에서 출력된 제어신호에 따라 상기 보조컨베이어(200)를 따라 이동하게되며, 상기 승강부재(340)는 상기 제어부재(320)에 의해 출력된 제어신호에 따라 상기 벨트구동수단(314)이 온되어 수평이동하고, 상기 제어부재(320) 또는 별도의 구동수단(도시되지 않음)으로부터 전달되는 구동력에 의해 전후 방향으로 이동한다. 또한 상기 승강부재(340)는 상기 박스거치부재(350)를 승, 하강시킬 때, 상기 제어부재(320)에서 출력된 제어신호에 따라 구동된다.

상기 클램핑부재(330)는 상기 박스거치부재(350)에 의해 승강된 제1박스군을 상측에서 고정시키는 클램퍼(331)와, 상기 주프레임(312)에서 전면에 형성되는 두개의 수직프레임(312a)에서 수평으로 연결 및 고정되어 상기 클램퍼(331)를 지지하는 클램퍼고정프레임(335)과, 상기 클램퍼(331)를 수평회전시키는 클램퍼회전수단(334)과, 상기 클램퍼(331)를 전후방향으로 이동시키는 클램퍼이동수단(332)과, 상기 클램퍼(331)의 내측 전면으로 형성하며, 상기 클램퍼(331)에 의해 고정된 박스를 지지하는 박스고정판넬(333)을 포함한다.

상기 클램퍼(331)는 상기 박스거치부재(350)가 승강되는 위치가 내측에 위치하도록 양전방양측으로 연장되는 두개의 판넬로서, 그 하단에서는 승강된 제1군의 박스의 하면을 지지하는 걸림브라켓(3311)이 돌출형성된다. 따라서 상기 클램퍼(331)는 상기 박스거치부재(350)에 의해 걸림되어 승강되는 제1박스군을 상방에서 고정하되, 상기 제2박스군이 승강되어 상기 제1박스군의 최하측 박스와 상기 제2박스군위 맨위쪽 박스가 밀착되면 상기 제1박스군의 고정상태를 해제한다.

상기 클램퍼이동수단(332)은 상기 주프레임(312)의 전면에서 형성되어 상기 클램퍼(331)를 전후방향으로 이동시킨다. 이때 상기 클램퍼(331)는 상기 박스거치부재(350)에 의해 고정된 상태에서 상기 제1박스군이 상기 승강부재(340)에 의해 승강되면, 상기 클램퍼이동수단(332)에 의해 상기 박스고정판넬(333)이 상기 제1박스군의 전면에 밀착되도록 상기 클램퍼(331)를 전방으로 이동시킨다. 또는 상기 클램퍼(331)가 상기 제1박스군에서 고정상태를 해제하면, 상기 클램퍼이동수단(332)은 상기 클램퍼(331)를 다시 후방으로 이동시킨다.

상기 박스고정판넬(333)은 양측으로 연장형성되는 클램퍼(331)의 중간에서 고정되며, 수직면을 형성함에 따라 상기 클램퍼(331)에 의해 고정되는 제1박스군의 전면에 밀착되어 지지한다.

상기 클램퍼회전수단(334)은 상기 클램퍼(331)를 좌우회전시킨다. 따라서 상기 클램퍼(331)가 상기 클램퍼이동수단(332)에 의해 전면으로 이동한 다음, 상기 클램퍼회전수단(334)에 의해 상기 클램퍼(331)가 회전되어 상기 승강부재(340)에 의해 승강된 제1박스군의 양측면에 밀착되며, 상기 걸림브라켓(3311)에 의해 상기 제1박스군의 하면이 지지되도록 한다. 아울러 상기 제1박스군의 고정을 해제시킬 경우에는 상기 클램퍼(331)는 상기 클램퍼회전수단(334)에 의해 각각 제1박스군의 외측방향으로 회전되므로서 그 고정상태를 해제시킨다.

상기 클램퍼고정프레임(335)은 상기 수직프레임(312a)에서 수평으로 연결되는 프레임으로서 상기 클램핑부재(330)가 지지된다.

또한 상기 박스거치부재(350)는 상기 승강부재(340)에 상하로 이동가능하도 록 고정되어 제어부재(320)의 제어에 의해 이송되는 제1박스군과 제2박스군을 상하로 승하강시킨다. 이와 같은 상기 박스거치부재(350)는 도 8에 도시된 바와 같다.

도 8은 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 박스거치부재를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 상기 박스거치부재(350)는 'ㄷ'자형의 판넬로서, 수직면이 제1박스군이 이송되는 방향으로 지향되어 설치되고, 그 후면에서 상기 승강부재(340)에 상하이동가능하도록 고정되는 거치판넬(351)과, 상기 거치판넬(351)의 수직면에서 경사각으로 상향돌출되어 이송되는 제1 및 제2박스군의 전면에 관통형성되는 관통공에 삽입되어 상기 거치판넬(351)에 거치시키는 다수개의 걸림돌부(352)와, 상기 거치판넬(351)의 양측면에서 상하측에 각각 하나씩 설치되어 후술되는 상기 승강부재(340)의 내측면을 따라 승하강되도록 가이드하는 판넬가이드수단(353)을 포함한다.

상기 거치판넬(351)은 'ㄷ'자형으로서 상기 수직면이 형성된 부분이 상기 보조컨베이어(200)벨트에서 상기 제1박스군과 제2박스군이 이송되어오는 방향을 지향하여 설치되며, 상기 수직면의 양측에서 후방으로 연장되는 양측면이 상기 승강부재(340)의 내측면을 지향하며, 하기의 승강벨트(342)에 의해 전달되는 회전력이 전달되는 구성을 포함하며, 이는 일반적인 기술구성으로 상세한 설명 및 도면은 생략한다.

상기 걸림돌부(352)는 상기 거치판넬(351)의 수직면에서 상향되는 경사각을 갖고 다수개가 돌출형성된다. 이때 상기 걸림돌부(352)는 상기 수직면에서 일정간 격, 예를들면, 박스의 전면에 형성되는 관통공의 간격과 일치된 간격으로 배열된다. 따라서 상기 걸림돌부(352)는 상기 보조컨베이어(200)에 의해 이송된 박스군의 전면에 형성된 관통공에 삽입된다.

상기 판넬가이드수단(353)은 상기 거치판넬(351)의 양측면에서 형성되어 상기 승강부재(340)에 형성되는 레일을 따라 이동되도록 가이드한다. 따라서 상기 가이드수단은 상기 승강부재(340)의 구동력에 의해 상기 박스거치부재(350)가 승강 또는 하강 될시에 상기 승강부재(340)의 내측면에 형성되는 레일을 따라서 이동되어 상기 박스거치부재(350)의 이탈을 방지함과 동시에 상하이동이 원할하게 이루어 질 수 있다.

상기 승강부재(340)는 상기의 박스거치부재(350)를 상하로 승강시킴과 동시에 수평으로이동된다. 따라서 상기 승강부재(340)는 상기 박스거치부재(350)에 의해 고정된 박스군을 보조컨베이어(200)로부터 수평이동하여 보관위치로 이동시키고, 다시 보조컨베이어(200)의 위치로 이동한다. 이와 같은 상기 승강부재(340)는 도 9에 도시된 바와 같다.

도 9는 본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템에서 승강부재를 나타낸 배면사시도이다.

도 9를 참조하면, 상기 승강부재(340)는 두개의 수직기둥으로서 상기 박스거치부재(350)를 지지하는 승강지지프레임(343)과 상기 승강지지프레임(343) 사이에서 수평으로 고정되는 보조프레임(346)과, 상기 두 개의 승강지지프레임(343) 사이에 연결된 회전축에 의해 회전되는 상부롤러(341)와, 상기 두 개의 승강지지프레 임(343) 하측에서 연결된 회전축에 의해 회전되는 하부롤러(347)와, 상기 상부롤러(341)와 하부롤러(347)의 회전에 의해 상기 박스거치부재(350)를 상하로 승하강시키는 승강벨트(342)와, 상기 승강지지프레임(343)의 내측면에 각각 형성되어 상기 박스거치부재(350)의 가이드수단이 체결되어 상하로 이동되는 수직레일(344)과, 상기 주프레임(312)에 형성된 제1 및 제2 수평레일을 따라 이동되는 수평가이드수단(345)을 포함한다. 여기서 상기 프레임이송롤러(313)는 상기 승강지지프레임(343)의 하측에서 별도로 형성됨이 가능하다. 따라서 상기 승강부재(340)는 상기 수평이동과 함께 상기 제1박스군과 제2박스군이 적층된 상태에서 수평이동과 함께 수직이동을 가능케 한다.

즉, 상기 승강부재(340)는 상기 제1박스군과 제2박스군이 적층되면, 수평이동 후, 다시 하강과 다시 전후 방향으로 이동되어 적층된 박스군을 정확하게 보관위치로 이송시키게 된다.

본 발명에 따른 박스보관 및 반출시스템은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이를 통해 달성되는 작용은 이하에서 앞서 설명된 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 상기 이송컨베이어는 상면에 적재되는 제1박스군을 이송시키며, 상기 이송컨베이어와 보조컨베이어(200) 사이의 가이드수단(도시되지 않음)에 의해 상기 이송컨베이어에서 이송되는 제1박스군이 상기 보조컨베이어(200)로 이송된다.

따라서 상기 보조컨베이어(200)는 상기 제1박스군을 상기 매니플레이터(300)에 이송시킨다. 이때 상기 매니플레이터(300)는 상기의 제1박스군이 상기 박스거치 부재(350)의 전면으로 이송되어 상기 박스거치부재(350)의 걸림돌부(352)에 상기 제1박스군이 걸림되면, 상기 승강부재(340)를 구동시켜 상기 박스거치부재(350)를 승강시킨다.

이때 상기 승강부재(340)는 상기 제어부재(320)의 제어에 의해 상기 상부롤러(341)와 하부롤러(347)를 회전시키므로서 상기 승강벨트(342)를 회전시킨다. 따라서 상기 승강벨트(342)의 회전에 의해 상기 박스거치부재(350)는 상승된다. 이때 상기 거치판넬(351)의 양측면에 형성된 판넬가이드수단(353)은 상기 승강지지프레임(343)의 수직레일(344)을 따라서 이동된다.

그러므로 상기 제1박스군은 상기 박스거치부재(350)와 상기 승강부재(340)의 구동에 의해 상기 보조컨베이어(200)의 상면으로부터 상승된다. 그리고 상기 제어부재(320)의 제어에 의해 상기 박스거치부재(350)가 상기 클램퍼(331)의 높이와 일치된다면, 상기 승강부재(340)는 상기 박스거치부재(350)를 정지시킨다. 아울러 상기 제어부재(320)는 상기 클램핑부재(330)의 구동신호를 출력한다.

따라서 상기 클램퍼이동수단(332)은 상기 클램퍼(331)를 상기 제1박스군의 전면으로 전진시킨다. 이때 상기 클램퍼이동수단(332)은 상기 박스고정판넬(333)이 상기 제1박스군의 전면과 밀착될 때까지 상기 클램퍼(331)를 전진시킨다.

여기서 상기 양측의 클램퍼(331)는 양사이의 간격이 상기 제1박스군의 폭보다 넒은 간격으로서 벌려진 상태이다. 따라서 상기 제어부재(320)는 상기 클램퍼이동수단(332)에 의해 상기 클램퍼(331)사이에 제1박스군이 안착되면, 상기 클램퍼회전수단(334)을 구동시켜 상기 클램퍼(331)를 회전시킨다. 그러므로 상기 클램 퍼(331)는 각각 내측방향으로 회전되어 상기 제1박스군의 양측면에 밀착되며, 상기 클램퍼(331)의 하측에서 내측으로 돌출된 걸림브라켓(3311)이 상기 제1박스군에서 맨하측의 박스 하면에 위치된다.

따라서 상기 제어부재(320)는 상기와 같이 클램퍼(331)가 상기 제1박스군의 측면과 하면에서 밀착되면, 상기 승강부재(340)를 하강시킨다. 이때 상기 박스거치부재(350)는 상기 걸림돌부(352)가 상향으로 경사진 상태이기 때문에 박스에 삽입된 상태에서는 상기 걸림돌부(352)의 경사면이 상기 박스와 접촉된다. 따라서 상기 걸림돌부(352)는 상기 승강부재(340)의 구동에 의한 하강시에 수직으로 하강하면서 상기 박스의 관통공에서 이탈된다.

그러므로 상기 박스거치부재(350)가 상기 승강부재(340)의 구동에 의해 박스에서 이탈되면, 상기 제1박스군은 상기 클램퍼(331)의 걸림브라켓(3311)에 안착되고, 양측면에서의 클램프의 고정력에 의해 흔들림없이 상측에서 위치될 수 있다.

그리고 상기 클램퍼(331)는 상기 제어부재(320)의 제어신호에 따른 상기 클램퍼이동수단(332)에 의해 후진되어 상기 제1박스군을 클램핑 하기 이전의 위치로 복귀한다. 따라서 상기 클램핑부재(330)와 상기 승강부재(340) 사이에는 상기 제1박스군에 이어서 상기 보조컨베이어(200)벨트를 따라 이송되는 제2박스군이 위치될 수 있는 공간이 형성된다.

아울러 상기 박스거치부재(350)는 상기 제1박스군에 이어서 이송되는 제2박스군에 상기 걸림돌부(352)가 삽입되므로 상기 제2박스군을 고정시킨다. 또한 상기 승강부재(340)는 상술한 바와 같은 작용에 의해 상기 박스거치부재(350)를 승강시 킨다. 이때 상기 제어부재(320)는 상기 제2박스군이 지지된 상기 박스거치부재(350)가 상기 제1박스군의 하측에 위치될 수 있도록 상기 승강부재(340)를 제어한다. 통상적으로 상기 승강부재(340)는 모터의 회전력에 의해, 예를들면 스텝핑 모터, 상기 박스거치부재(350)를 승하강시킴에 따라 설정된 만큼의 위치, 즉, 상기 클램퍼(331)의 아래의 위치까지만 상기 박스거치부재(350)가 승강될 수 있도록 제어한다. 또는 상기 승강부재(340)의 승강지지프레임(343)의 양측면에서 상기 박스거치부재(350)의 높이를 측정할 수 있는 감지수단(예를들면, 광센서, 압력센서)를 설치하여 상기 박스거치부재(350)의 상면과 하면의 높이를 실시간을 측정 및 감지하여 제어함도 바람직하다.

이후, 상기 제어부재(320)는 상술한 바와 같이 상기 승강부재(340)를 제어하여 상기 박스거치부재(350)가 상기 클램퍼(331)의 하측에 해당되는 높이에 도달케하고, 상기 클램핑부재(330)의 상기 클램퍼이동수단(332)을 제어하여 상기 클램퍼(331)를 상기 제2박스군의 상면에 위치되도록 한다.

따라서 상기 클램퍼(331)는 상기 제1박스군을 클램핑한 상태에서 상기 제2박스군의 위쪽에 위치된다. 이후, 상기 클램퍼회전수단(334)은 온되어 상기 클램퍼(331)를 바깥쪽방향으로 회전시킨다. 따라서 상기 제1박스군은 상기 클램퍼(331)의 회전으로 클램핑상태에서 회전됨에 따라 상기 제2박스군의 상면에 적층된다. 그리고 상기 클램퍼이동수단(332)은 구동되어 상기 클램퍼(331)를 후진시켜 원래의 위치로 복귀시킨다.

따라서 상기 박스거치부재(350)는 제2박스군을 지지하며, 상기 제2박스군의 상면에는 상기 제1박스군이 적층된 상태가 되므로 전제 박스군을 지지한다. 이후에 상기 승강부재(340)는 상기 박스거치부재(350)를 승강시켜 상기 승강부재(340)의 맨위쪽에 돌출된 박스지지브라켓의 하면에 상기 제1박스군의 맨위 박스의 상면이 밀착되도록 한다. 상기 박스지지브라켓은 층된 박스의 높이가 높아짐에 따라 수평으로 이동중에 진동이나 기타의 원인에 의해 다단으로 적층된 박스가 무너짐을 방지하기 위해 상기 승강부재(340)의 맨위쪽에서 상기 박스를 지지하게 된다.

그리고 상기 제어부재(320)는 상기 제1 및 제2박스군이 적층되면, 상기 승강부재(340)의 벨트구동수단(314)을 제어하여 상기 승강부재(340)를 수평으로 이송시킨다. 이때 상기 승강부재(340)는 상기 벨트구동수단(314)의 구동에 의해 벨트가 회전되므로서 상기 제1수평레일(3111)과 제2수평레일(3115)을 따라 박스의 보관위치로 이동한다.

그리고 상기 제어부재(320)는 상기 승강부재(340)가 설정된 거리만큼 이동되면 상기 승강부재(340)를 하강시키고, 상기 박스거치부재(350)가 지면에 도달되기전에 다시 측방향으로이동되어 이전에 보관된 박스에 밀착되도록 상기 승강부재(340)를 수평방향으로 이동시킨다.

그리고 상기 제어부재(320)는 상기 승강부재(340)가 설정된 거리만큼 이동시킨 후, 뒤로 물러나도록 하여 상기 제2박스군에서 상기 박스거치부재(350)를 이탈시킨다. 그러므로 상기 승강부재(340)는 하강된 상태에서 뒤로 물러나게 되며, 상기 제어부재(320)는 이를 다시 승강시키고, 수평이동시켜 원위치로 복귀시킨다.

따라서 본 발명은 위와 같은 작용에 의해 종래보다 많은 수의 박스를 적층 및 보관할 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기와 같은 작용에 의해 일열의 박스군이 보관되면, 상기 보조컨베이어(200)를 전체이동시켜 상기 일열의 박스군을 전체적으로 밀어주므로서 상기 일열의 박스군 뒤쪽의 열에 배열되는 박스군과 밀착시키므로 더욱 빈공간을 줄일 수 있는 것이 바람직하다.

이는 종래의 구성에서 상기 이송컨베이어의 측면을 따라 상기 보조컨베이어(200)가 이동되는 구성과 동일하여 도면에서 상세한 도면부호를 부여하지는 않았으나, 본 발명에서는 이에 대한 제어방법에 특징으로 두고, 상기 제어부재(320)를 통해 상기 보조컨베이어(200)를, 또는 별도의 제어구성에 의해 상기 보조컨베이어(200)를 이송시키므로 위와 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래에 비하여 많은 수의 박스를 이송 및 보관할 수 있는 자동화시스템을 구축함에 따라 보관장소의 공간활용도 및 작업시간에 있어서 매우 그 활용도가 높은 효과가 있다.

또한 본 발명은 많은 수의 박스를 적층시켜 이동시킴에 있어서, 먼저 이송된 박스를 상부에 고정시킨 후 그 다음 순서로 이송되는 박스군의 상면에 적층시키고, 그 이동시에도 이를 고정시켜 보관위치로 이동시킴이 가능함에 따라 작업중에 박스가 이탈되지 않고 안전하게 이송됨이 가능하다.

Claims (9)

1. 인입컨베이어(100)와 상기 인입컨베이어의 측면을 따라서 이동되는 보조컨베이어(200)와, 상기 보조컨베이어에서 이송되는 제1박스군 및 제2박스군을 순착적으로 보관위치에 정렬시키는 매니플레이터(300)를 포함하는 박스보관 및 반출시스템에 있어서, 상기 매니플레이터(300)는

   다단으로 적층되어 상기 보조컨베이어로부터 순차적으로 이송되는 제1박스군 및 제2박스군을고정시켜 승하강하는 박스거치부재(350)와,

   상기 박스거치부재를 승, 하강시켜 먼저 이송된 제1박스군 및 나중에 이송된 제2박스군을 적층시키고, 제1박스군 및 제2박스군이 적층된 상기 박스거치부재를 박스보관위치로 이동시키는 승강부재(340)와,

   상기 승강부재에 의해 상기 박스거치부재가 상승되면, 상기 제1박스군을 상측에서 클램핑하고, 상기 제2박스군이 이어서 승강되면, 제1박스군의 클램핑을 해제하여 상기 제2박스군의 상측에 적층시키는 클램핑부재(330)와,

   상기 승강부재와 클램핑부재를 제어하여 상측에서 고정된 상기 제1박스군의 하측으로 상기 제2박스군을 적층시킨 뒤, 상기 승강부재를 이동시켜 적층된 상기 제1박스군 및 제2박스군을 보관위치로 이송하도록 제어하는 제어부재(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 박스보관 및 반출시스템은

   상기 승강부재가 수평으로 이동되는 구동력을 발생시키는 벨트구동수단(314)과, 상기 승강부재가 수평으로 이동되도록 가이드하는 제1 및 제2 수평레일(3111,3115)을 포함하여 상기 승강부재를 지지하는 주프레임(312)과,

   상기 주프레임과 연결되어 상기 승강부재의 전방에서 상기 클램핑부재(330)를 지지하는 수직프레임(312a)과,

   상기 수직프레임의 하측에 구비되고 상기 보조컨베이어의 측면을 따라 회전되는 프레임이송롤러(313)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 클램핑부재(330)는

   수직면을 이루어서 상기 박스거치부재(350)에 의해 승강된 제1박스군 및 제2박스군을 상측에서 고정시키는 클램퍼(331)와, 상기 클램퍼를 회전시켜 상기 제1박스군 및 제2박스군의 측면에 밀착시키는 회전수단(334)과, 상기 클램퍼를 전후방향으로 이동시키는 클램퍼이동수단(332)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 클램퍼(331)는

   두 개의 수직면으로서 각각의 수직면의 하측에서 상호 대향되도록 돌출되며 상기 박스거치부재(350)에 고정된 제1박스군 및 제2박스군의 하면을 지지하는 걸림브라켓(3311)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 클램퍼(331)에는 박스고정판넬(333)이 지지되고, 상기 박스고정판넬(333)은 상기 박스거치부재(350)에 의해 고정된 제1박스군 및 제2박스군의 전면을 지지하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 박스거치부재(350)는

   수직으로 형성된 전면을 갖는 거치판넬(351)과, 상기 거치판넬의 전면에서 상향되는 경사각을 갖고 돌출형성되는 걸림돌부(352)와, 상기 거치판넬의 양측면에 형성되어 상기 승강부재에 형성된 레일을 따라서 이동되는 판넬가이드수단(353)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 승강부재(340)는

   두 개의 수직기둥으로서 상기 박스거치부재(350)를 지지하는 승강지지프레임(343)과, 상측과 하측에서 각각 상기 두 개의 승강지지프레임 사이에 연결된 회전축에 의해 회전되는 상부롤러(341) 및 하부롤러(347)와, 상기 상부롤러와 하부롤러의 회전에 의해 상기 박스거치부재를 상하로 승하강시키는 승강벨트(342)와, 상기 승강지지프레임의 내측면에 각각 형성되어 상기 박스거치부재의 가이드수단이 체결되어 상하로 이동되도록 가이드하는 수직레일(344)과, 상기 제1 및 제2 수평레일(3111,3115)을 따라 이동되는 수평가이드수단(345)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출시스템.
8. 인입컨베이어와 상기 인입컨베이어의 측면을 따라서 이동되는 보조컨베이어와, 상기 보조컨베이어에서 이송되는 제1박스군 및 제2박스군을 순착적으로 보관위치에 정렬시키는 매니플레이터에 의한 박스보관 및 반출방법에 있어서,

   다수개가 적층되어 먼저 이송된 제1박스군을 승강시켜 상측에서 고정하는 단계와,

   다음에 이송되는 제2박스군을 승강시켜 상기 제1박스군의 하측으로 승강시키는 단계와,

   상기 제1박스군의 고정상태를 해제하여 상기 제2박스군의 상측에서 상기 제1박스군을 적층하는 단계와;

   상기 적층된 제1박스군 및 제2박스군을 수평이동시킨 후, 전진해서 박스보관위치에서 제1박스군 및 제2박스군를 내려놓고, 원위치로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 박스보관 및 반출방법은

   다수개의 제1박스군 및 제2박스군이 보관위치에 놓여진 후, 정렬되면, 상기 보조컨베이어를 전체 이동시켜 맨앞에 정렬된 다수개의 제1박스군 및 제2박스군을 다음열로 밀착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박스보관 및 반출방법.

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