쿠팡, 알리익스프레스, 아마존 물류시스템 개선안 1 포장-병합-송장-분류 연동 기반 통합 자동화 물류 시스템

1. 발명의 명칭 중력 유도형 단품 자동 포장 시스템 및 방법 (Gravity-Guided Single-Unit Auto Packaging System and Method)

2. 기술분야 본 발명은 물류 및 유통 산업의 자동화 포장 공정에 관한 것으로, 특히 고정된 상층 플랫폼에서 제품을 중력또는 경사 유도를 통해 하층 포장라인으로 단품 단위로 삽입하고, 자동으로 비닐 포장 및 밀봉 처리하는연속 자동화 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 다품종 다량 상품을 효율적으로 단품 단위로 처리하고, 병렬포장 및 추후 병합 유연성을 제공하는 구조를 제안한다.

3. 배경기술 기존의 자동 포장 시스템은 제품을 컨베이어 상에서 로봇팔로 이송하거나, 셔틀 시스템을 통해 포장구간으로 이동시키는 구조이다. 이러한 방식은 이동 경로가 길고 병목이 발생하기 쉬우며, 물류창고 규모가커질수록 선반, 로봇팔, 인프라 구축 비용이 급격히 증가하는 문제가 있다. 특히 제품 이송과 포장 공정이분리되어 있어, 전체 자동화율이 떨어지고 반복적 인력 개입이 필요하다.

4. 발명의 목적 본 발명의 목적은 다음과 같다:
(1) 제품을 고정된 상층 플랫폼에서 중력 유도 방식으로 하층 포장라인으로 자연스럽게 투입함으로써별도 이송장치 없이 자동 공급이 가능하도록 하는 것
(2) 하층 컨베이어 상에 펼쳐진 비닐 위에 단품 단위로 제품이 배치되고, 양측 비닐을 자동으로 덮어열압착하는 자동 포장 공정 구현
(3) 복수의 제품 라인을 병렬로 구성하여 단품 단위 포장을 대량으로 처리하는 구조 실현
(4) 동일 주문에 포함된 복수 단품이 동일 컨베이어 라인으로 유도될 경우, 연속 포장 또는 후속 병합이가능하도록 설계 유연성 확보
(5) 포장 공정의 기계 단순화, 유지비 절감, 포장 불량률 감소를 실현함

5. 구성요소
(1) 고정형 상층 공급 플랫폼: 상품이 사전에 적재되며, 각 줄은 하층 투입 구간과 일대일로 대응됨
(2) 중력 유도 투입 게이트: 각 플랫폼 구간은 수직 또는 경사 투입구를 포함하며, 제어 신호에 따라 제품을부드럽게 하층으로 삽입할 수 있음
(3) 하층 다중 컨베이어 라인: 각 제품 투입 구간과 대응되며, 평면 비닐이 펼쳐져 있고 단품 기준으로 낙하위치가 고정됨
(4) 자동 비닐 덮개 유닛: 컨베이어 좌우측에서 비닐을 제품 위로 덮어주고, 상단 겹침부에서만 열압착하여밀봉
(5) 병렬 열압착 유닛: 복수의 라인을 동시에 눌러주는 병렬 구조 압착 장치이며, 각 제품은 독립된 압착대상임
(6) 포장 완료 후 이송 컨베이어: 병합 또는 후속 공정으로 제품을 이동시킴

6. 작용 효과
- 제품을 이동시키는 기계 없이 중력만으로 단품 기준 자동 투입이 가능함
- 컨베이어 이동 외 별도 피킹 없이 연속 자동 포장 가능
- 비닐을 '넣는' 방식이 아닌 '덮고 눌러주는' 방식으로 구조 단순화
- 병렬 포장 라인을 통한 고속 처리 구조 실현
- 동일 주문 내 복수 제품에 대해서도 후속 병합이 가능하도록 설계 유연성 확보
- 기존의 로봇팔, 셔틀, 박스 포장 대비 설비비용 절감 효과 크고, 에너지 효율도 우수함

7. 산업상 이용가능성
- 택배, 풀필먼트, 온라인 셀러, 의류/생활용품 물류센터 등에서 활용 가능
- 단품 단위 포장을 기반으로 하여, SKU별 피킹 및 라인 관리 효율 향상
- 동일 주문 분할 포장 구조를 허용하여 출고 정확도 및 유연성 확보
- 고속 컨베이어 라인 구조와 병합되어 하위 특허(B, C)와 연동된 통합 자동화 시스템으로 확장 가능

※ 도면 설명 및 청구항, 실시례는 다음 단계에서 추가 작성 예정