KR100307067B1 - 셔틀변환이 있는 랩핑장치 - Google Patents

Abstract

랩핑 스테이션을 둘러싸는 2 부분의 엔드리스 트랙(12A 및 12B), 트랙 주위에 얹혀지고 상기 스테이션에서 물품을 포장할 수 있는 디스펜싱 랩핑 미디엄, 및 트랙부분 사이의 갭을 개폐하기 위해 적어도 한 부분의 트랙이 다른 부분에 대해 이동되도록 하는 트랙 지지 구조물(16A 및 16B)을 포함하는 랩핑장치에 있어서, 셔틀변환이 트랙의 길이의 형태로 이동가능한 셔틀캐리어(54), 및 대체 셔틀이 캐리어로부터 트랙 위로 구동되고 소모된 셔틀이 다시 이동가능하게 트랙으로부터 캐리어 위로 구동되는 트랙의 갭으로부터 셔틀캐리어가 삽탈되게 할 수 있는 장치를 제공함에 의해 영향을 받는다.

Description

셔틀변환이 있는 랩핑장치

상기와 같은 랩핑장치의 트랙은 포장되기 위한 환상 물품(annular article) 또는 이와 유사한 물품과 연결된다. 그러한 예시에서, 트랙은 반드시 트랙이 물품과 연결될 수 있도록 분리되고, 랩핑이 계속될 수 있도록 재결합되는 2개의 부분을 포함한다. 어느 하나의 트랙부분은 다른 트랙부분과 힌지(hinge)되지만, 바람직하게는 2개의 트랙부분은 이들이 분리된 때 트랙에서 2개의 갭(gap)이 형성되도록 분리된다.

본 발명의 구성요소는 트랙에서 갭을 형성하므로, 상기와 같은 환상 물품과 결합할 수 있는 랩핑장치에 적용하는 것이 특히 적합하다.

플라스틱 필름 또는 시이트로 금속 스트립(strip)의 코일(coil)을 포장하기 위해 사용된 상기와 같은 랩핑 장치의 예로는 호주특허 제 653,255호의 명세서에 개시되어 있다. 상기 특허 명세서로부터, 미디엄의 롤(roll)에서 나온 웨브가 셔틀에 의해 이송되는 것처럼 잡아당겨지는 랩핑 미디엄은 셔틀내의 비틀린 경로를 따라 인장되게 할 수 있고 웨브가 셔틀로부터 끌어당겨지는 속도를 조절하는 예비의 인장된 웨브를 제공할 수 있게 하는 것은 명백하다.

그 결과로, 랩핑 미디엄의 롤이 모두 소모되었을 때 재로딩(re-loading)하거나, 또는 웨브가 끊어진 경우에 셔틀을 통과하는 웨브를 다시 스레딩(re-threading)하는데 작동 시간이 소비되고, 따라서 그러한 작동에 기인한 장치의 소비 시간이 상당하게 된다. 이것은 랩핑장치가 각 랩핑작동의 완료에 유용한 시간을 규정하는 생산라인의 일부로서 작동하는 경우에 특히 불충분하다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 셔틀을 재로딩(re-loading) 또는 재스레딩(re-threading)하는 과정에서 본래의 시간 소모를 감소시키기 위한 것이다.

본 발명은 랩핑 스테이션(wrapping station)을 둘러싸는 멀티-파트 엔드리스트랙(multi-part endless track); 트랙 주위에 얹혀질 수 있고 상기 스테이션에서 물품을 포장할 수 있는 디스펜싱 랩핑 미디엄(dispensing wrapping medium)을 위한 셔틀; 트랙 부분 사이의 적어도 하나의 갭을 개폐시키기 위해 트랙의 다른 부분에 대하여 적어도 한 부분의 트랙이 이동되도록 작동할 수 있는 트랙 지지 구조물; 상기 적어도 하나의 갭이 완전히 개방되었을 때보다 작을때 트랙의 연속으로서 상기 적어도 하나의 갭을 연결하기에 적합한 셔틀 캐리어; 상기 캐리어를 상기 적어도 하나의 갭에 삽탈하도록 작동할 수 있는 캐리어 지지 장치; 및 대체 셔틀이 캐리어에 삽입되어 트랙 위의 캐리어에 연결되고 사용된 셔틀이 캐리어 위의 트랙에 연결되어 캐리어가 제거되는, 트랙과 캐리어지지 장치의 작동을 조절하는 조절장치를 포함하는 랩핑장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 셔틀 캐리어 위에 로드된 셔틀(loaded shuttle)을 제공하고, 상기 트랙에 갭을 형성하고, 상기 셔틀 캐리어를 상기 갭내로 끼우고, 소모되거나 부분적으로 소모된 셔틀을 상기 트랙으로부터 상기 캐리어 위로 연결시키고, 상기 로드된 셔틀을 상기 캐리어로부터 상기 트랙 위로 연결시키고, 상기 갭에서 상기 캐리어를 제거하고, 상기 갭을 밀폐시키는 단계를 포함하는 엔드리스 트랙과 상기 트랙 주위에 얹혀질 수 있는 디스펜싱 랩핑 비디엄을 위한 셔틀을 포함하는 랩핑장치를 재로딩(reloading)하는 방법을 포함한다.

본 발명은 랩핑 미디엄(wrapping medium)의 웨브(web)를 끌어당기고, 엔드리스 트랙(endless track) 주위에 얹혀있어 포장되기 위한 물품(article), 또는 물품의 부분을 선회하는 디스펜싱 셔틀(dispensing shuttle)을 포함하는 랩핑장치에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시형태는 첨부된 도면을 참고로 하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도1은 랩핑작동(wrapping operation)중에서 처럼 "온라인(on-line)" 위치에서 실선으로 나타내고 셔틀변환작동(shuttle change operation)중에서 처럼 "오프라인(off-line)" 위치에서 파단선으로 나타낸 어떤 부분과 다른 이동가능한 부분이 있는 본 발명에 따른 랩핑장치의 부분단면도이다.

도2는 "트랙폐쇄(track closed)" 위치에서 실선으로 나타내고 "트랙개방(track open)" 위치에서 파단선으로 나타낸 이동가능한 트랙부분이 있는 도1의 2-2선을 따라 절단한 도1의 장치의 측단면도이다.

도3은 도1의 3-3선을 따라 절단한 도2와 유사한 도면이다.

도4는 도1의 장치의 한 구성요소를 확대하여 도시한 로드된 셔틀(loaded shuttle)의 종단면도이다.

도5는 트랙 및 동력공급장치(power supply means)와의 맞물림을 나타내는 도4의 셔틀의 개략적인 부분사시도이다.

도6은 스탠바이(stand-by) 위치에서 스페이서(spacer)와 그의 지지장치를 나타내는 도2의 6-6선을 따라 절단한 부분의 확대단면도이다.

도7은 작동위치에서 스페이서와 그의 지지장치를 나타내는 도6과 유사한 도면이다.

도8은 도6과 도7에서 나타내는 스페이서와 스페이서 지지 장치의 사시도이다.

도9는 셔틀 캐리어(shuttle carrier)를 나타내는 것으로 도1의 9-9선을 따라 절단한 부분의 확대단면도이다.

도10은 도9의 10-10선을 따라 절단한 부분의 단면도이다.

도11은 도9와 도10에서 나타내는 셔틀 캐리어의 사시도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

상기 오스트레일리아 특허의 명세서에 개시된 바람직한 실시형태에 따르면 이동가능한 트랙 부분(track part)은 다른 부분에 힌지(hinge)되어 있으나, 본 발명의 예시된 실시형태에서는 레일 또는 유사 구성요소(rail or likecomponent)가 디스펜싱 셔틀(dispensing shuttle)(13)에 의해 직접적으로 결합되어 있고 셔틀의 경로(path)를 결정하는 션틀트랙(shuttle track)(12)은 각각 2개의 몸체로(bodily)분리가능한 트랙부분들(track parts)(12A 및 12B)을 포함하고, 이들 각각은 서로 좌우대칭상(mirror image)이다. 트랙부분들(12A 및 12B)은 상부 림(upper limb)(14), 하부 림(lower limb)(15) 및 이들 림(limb)을 서로 연결하는 매끈하게 만곡된 갈래 부분(smoothly curved crotch portion)을 포함하는 일반적으로 U-자형이다. 상부 림(limb)(14)은 정렬되어 있고 서로를 향해 돌출되어 있다. 하부 림(limb)(15)도 상부 림(limb)(14)과 마찬가지이다. 이것은 트랙(12)이 도2에서 실선으로 도시된 바와 같이, 연속된 루프(continuous loop)를 형성하기 위해, 트랙의 한부분의 U-자형림(U-limb)의 자유단(free end)이 다른 한부분에 접하는 "트랙폐쇄(track closed)" 위치에 있는 동안 정상적인 랩핑작동이 계속되도록 한다.

바람직하게는, 트랙부분들(12A 및 12B)은 4개의 림(limb)이 모두 놓여 있는 통상의 평면이 수직평면이 되도록 배치된다.

셔틀 트랙(12)은 리지드 트랙 지지 구조물(rigid track support structure)에 의해 지지되거나 한정된다. 본 발명의 예시에 있어서 트랙지지구조물은 또한 2개의 분리된 부분(16A 및 16B)으로 형성된다. 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)은 오버혜드 빔(overhead beam)(17)에 매달려 있고 이들 각각이 "트랙개방(track open)" 및 "트랙폐쇄(track closeed)" 위치로 빔(beam)을 따라 앞뒤로 이동되도록 하는 방식으로 고정된다.

본 발명의 예시에 있어서 빔(17)은 그의 바닥모서리(bottom corners)를 따라 연장되어 있는 돌출 플랜지(projecting flanges)(18)가 있는 하나의홀로박스섹션(hollow box section)이고, 이들 플랜지는 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)에 고정된 C 섹션 슬라이드(C sectioned slides)(19)에 의해 결합되어 있다. 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)은 어떠한 적절한 모터장치 또는 리니어 액츄에이터(linear actuator)에 의해 빔(17)을 따라 이동되고, 본 발명의 예시에 있어서 전술한 이동은 빔(17)내에 설치된 이중작용 수압실린더(double acting hydraulic cylinders)(20)에 의해 영향을 받는다. 이들 실린더(20)는 그들의 인접 단부(adjacent ends)에서 중심 앵커리지(central anchorage)(21)에 연결되고 그들의 반대쪽 단부(opposite ends)에서 빔(17)의 하부벽에 있는 슬롯(slot)을 통하여 각각의 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)으로부터 연장되어 있는 브래킷(bracket)(22)에 연결된다. 바람직하게는 브래킷(22)은, 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)이 앞뒤로 이동함에 따라 이들이 항상 빔(17)의 중심점(central point)에서부터 등거리에 있게 되도록 하기 위해, 빔(17)의 각 단부(end)에서 스프로킷(sproket) 주위에 연속된 체인의 엔드리스 루프(endless loop)의 반대쪽 플라이트(opposite flights)에 연결되어 있다.

따라서 두 트랙 부분(12A 및 12B)은 상부 림(limb)(14)과 하부 림(limb)(15)의 자유단 사이의 갭(gap)이 개폐되도록 하기 위하여 앞뒤로 이동가능하지만, 다른 실시형태에서는 "트랙개방" 위치와 "트랙폐쇄" 위치 사이의 트랙 부분의 이동이 단지 어느 한 부분의 이동에 의해 영향을 받도록 어느 한 부분이 고정 되게 된다.

바람직하게는 오버헤드빔(17), 및 트랙지지구조물이 횡으로, 즉 도1에서 알수 있는 바와 같이, "온라인(on-line)"과 "오프라인(off-line)" 위치 사이에서빔(17)의 길이 치수에 직각인 수평방향으로 이동가능하게 된다. 그 단부에는 빔(17) 자체가, 랩핑이 일어나는 인원 배제 지역(personnel exclusion zone)의 반대쪽 측면을 따라 연장되어 있는 고가레일(elevated rail)(26)을 따라 구동하거나 구동되기에 적합한, 보기(bogies)(25) 사이에 연장되어 있는 거더(girder)(24)를 포함하고, 통상적인 작업장 이동 크레인(workshop travelling crane)의 것과 유사한, 이 예시에서 조립 브리지 구조물(fabricated bridge structure)(23)을 포함하는, 가로이송장치(lateral traversing means) 아래에 지지된다.

보기(bogies)(25)는 전술한 바와 같이 통상적인 모터구동장치(motorised drive means) 또는 리니어 액츄에이터(linear actuator)에 의해 구동된다. 본 발명의 예시에서 가로이송구동장치(lateral traverse drive means)는 거더(girder)(24)에 설치된 트랜스미션 체인(transmission chain)(35)에 의해 연결된 리버서블 기어 모터(reversible gear moter)(34)를 포함한다. 샤프트(shaft)(36)는 레일(26)의 단부 근처에 있는 단부 앵커리지(anchorages)(39)에서부터 단단히 연장되어 있는 체인(38)과 맞물린 스프로킷(sprokets)(37)을 갖는다. 체인(38)은 보기(25) 위의 가이드 스프로킷(guide sprokets)(139)에 연장되어 있다. 따라서 체인(38)은 고정 랙(stationary racks)으로 작용하고 모터(34)의 회전은 보기(bogies)(25)가 레일(rails)(26)을 이동시키게 한다.

각각의 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)은 그 부분에 의해 한정된 셔틀의 경로 부분에 알맞은 프로파일 에지(profiled edge)를 갖는 수직 플레이트(vertical plate)(27)를 포함한다. 그 프로파일 에지(profiled edge)는, 상기 각 구조물 부분에 의해 한정된 T-섹션 트랙(T-sectioned track)(12)의 부분을 구성하는 플레이트의 인접마진(adjacent margin)과 함께, 상대적으로 좁은 에지 플랜지(edge flange)(28)(도4, 5 참조)를 갖는다. 이와는 달리, 분리가능한 T-섹션 레일(T-sectioned rail)은 플레이트(27)의 프로파일 에지에 부가된다.

플레이트(27)의 잔류 에지(remaining edges)는 플레이트의 상부 에지(upper edge)를 따라 연장되어 있는 상대적으로 넓은 톱 플랜지(top flanges)(29)를 포함하는 보강 에지 플랜지가 설비되어 있다.

그러한 톱 플랜지(29)는 오버헤드 빔(17)의 바닥 표면에 평행하고 매우 인접하게 놓여 있다. 이들은 슬라이드(19)를 이송하거나, 또는 이들은 "트랙개방(track open)"과 "트랙폐쇄(track closed)" 위치 사이의 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)의 상기 이동을 제공하는 빔(17) 위에 고정된 가이드 장치를 맞물리게 한다.

상부 림(limb)(14)은 트랙지지구조물 부분(16A 및 16B)이 "트랙폐쇄(track closed)" 위치에서 합쳐질 때 위쪽으로 아치구조로 된 상부 플라이트(upper flight)를 갖는 엔드리스 트랙(endless track)을 제공하기 위해 어느 정도 만곡된 프로파일 에지(profiled edges)를 갖지만, 하부 림(limb)은 일직선이고, 각 갈래 부분(crotch portion)에서 상대적으로 얕은 캔틸레버(cantilever) 빔으로 연장된다. 이것은 환상물품(annular article)의 보어(bore)를 통해 연장되고 그 보어를 통한 셔틀(13)의 통로가 이탈되기에 적합한 엔드리스 트랙의 상대적으로 긴 하부 플라이트(lower flight)를 제공한다.

바람직하게는 상기 장치는 트랙(12)의 높이가 조정되게 하는승강장치(elevator means)를 포함한다. 본 예시에서 이것은 거더(24)에 관련된 오버헤드 빔(17)을 상승 및 강하시킴에 의해 달성된다. 그 단부에서 빔(17)의 단부는 한종류 또는 다른 종류의 로드 베어링 리니어 액츄에이터(load bearing linear actuator)의 영향하에서 수직이동이 조절될 수 있도록 하기 위해, 거더(24)의 각 단부 근처의 수직 가이드(31)에 맞물리는 크로스 헤드 베어링(30)이 구비되어 있다. 본 예시에서 그 이동은 빔(17)의 단부에 전략적으로 배치된 스프로킷 위에 연장되어 있는 체인(33)에 의해 연결된 거더(24) 내에 있는 수압실린더(hydraulic cyinder)(32)에 의해 영향을 받는다. 실린더(32)는 빔(17)을 들어올린다. 비록 수압실린더가 속도를 줄이는 조절을 할 수 있도록 이중 작용을 하지만, 빔과 트랙구조물의 중량은 그것을 내려가게 하는데 충분하다.

랩핑장치는 또한 워크피스 서포트(workpiece support)를 포함하고, 바람직하게는 적어도 하나의 롤러가 동력화되고, 작은 캐리지(carriages)(41)의 엔드리스 트레인(endless train)을 포함하는 튼튼한 콘베이어(heavy duty conveyor)의 어느 한쪽에 배치되어 있는 두개의 평행한 수평 롤러(40)를 포함한다. 롤러(40)는 수압잭(hydraulic jack)(42) 위에 설치되어 있고, 스틸 스트립(steel strip)의 코일(43)과 같은, 롤러(40)의 위치와 합치되는 랩핑 스테이션(wrapping station) 내로 콘베이어에 의해 이송되는 무거운 원통 워크피스(heavy cylindrical workpiece)를 지지하고 들어올리도록 상승된다. 물품(article)이 포장된후 롤러(41)는 다음 물품이 포장되도록 하기 위해 콘베이어 상의 물품을 다시 배치하기위해 하강된다.

롤러는 랩핑이 계속됨에 따라 물품을 지지하고 회전시킨다. 이하에서 보다 상세하게 설명되어지는 바와 같이, 물품이 랩핑 스테이션내로 들여오거나 내보낼때 트랙구조물은 "오프라인(off-line)" 위치에 위치된다.

다른 실시형태에서는, 워크피스 서포트(workpiece support)는 트랙의 작업부분이 횡으로 이동될 수 있는 캐리지의 형태로 있게 되지만, 바람직하게는 워크피스 서포트는 고정되어 있고 트랙은 설명된 실시형태에서와 같이 횡으로 이동가능하며, 여기서 워크피스 서포트에 대한 트랙의 이동(워크피스의 설치와 제거 및 트랙과 워크피스의 연결을 허용하는 것이 요구되는 것처럼)은 "온라인(on-line)" 과 "오프라인(off-line)" 위치 사이의 고가레일(elevated rail)(26)을 따라 보기(25)와 거더(24)의 가로이동에 의해 영향을 받는다.

따라서, 거더(24)가 "오프라인"위치에 있고 트랙구조물부분이 "트랙개방"위치에 있다고 가정하면, 금속 스트립 또는 다른 물품의 코일은, 장치에서 떨어진 곳에서 콘베이어 위에 그것을 배치시키고, 코일이 랩핑 스테이션에 오도록 콘베이어를 작동시키고, 롤러(40) 위에 그것을 들어올리고, 거더(24)를 "온라인" 위치로 구동하고, 필요하면 트랙부분의 하부 U-자형림(15)을 물품의 보어(bore)와 정렬되도록 오버헤드빔(17)의 높이를 조정하고, 트랙지지부분을 "트랙폐쇄" 위치에 오도록 함으로써 랩핑을 위한 위치에 있게되고, 따라서 물품이 엔드리스트랙(12)의 하부 플라이트를 둘러싸고, 물품을 포장하기 위해 셔틀을 작용시키고, 포장 완료후 트랙 부분을 분리하기 위해 오버헤드빔(17)을 따라 트랙구조물부분(16A 및 16B)을 그의 개방 위치로 이동시키고, 다음 작동을 위해 준비가 되도록 "오프라인" 위치로거더(24)를 횡으로 구동시키고, 포장된 물품을 제거한다.

빔(17)의 높이 조정은 자동으로 하는 것이 바람직하고 그 단부에서 거리측정 트랜시버(transceiver)(44)는 인입코일을 모니터로 감응하도록 콘베이어(Conveyor) 위에 배치되게 하고 그 장치의 조절 수단에 적절한 시그날을 보내게 한다.

모터셔틀(motorised shuttle)(13)은 T-섹션 트랙(T-section track) 위에 얹혀지기에 적합하게 설치된다. 이 단부에서 각 셔틀(13)은 4세트의 트랙 휠(track wheel)(45)이 설치되어 있고, 각 세트는 T-섹션 트랙의 헤드 플랜지(28)의 측면과 예지면(edge face)에 접촉되게 배치된 3개의 휠을 포함한다. 셔틀(13)은 플랜 지(28)를 따라 연장되어 있는 랙(47)과 맞물리는 톱니구동 휠(46), 모터(48), 구동 휠(46)의 회전을 위한 동력 트랜스미션(power transmission)을 포함한다. 셔틀(13)은 또한 셔틀 모터(48)를 에너자이징(energising)하기 위해, T 섹션트랙의 웨브에 설치된 동력공급 콘덕터레일(50) 위에서 슬라이드하기에 적합한 와이퍼 콘택트(wiper contact)(49)를 포함한다.

셔틀(13)은 랩핑 미디엄(medium), 예를 들면 스트레치 랩 플라스틱 필름(stretch wrap plastics film)의 롤(roll)(51)을 운반하고 스풀(spool)에서 뽑아낸 미디엄의 웨브를 위한 통상적인 텐셔닝(tensioning), 프리스트레칭(prestretceing), 브레이킹(breaking) 및 어큐물레이터 장치(accumulator means)(52)를 운반한다.

랩핑장치는 수동으로 조절될 수 있지만, 바람직하게는 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller ; 이하 PLC라 한다)의 조절하에서 자동으로작동한다.

PLC는 콘덕터레일(conductor rail)(50)에 동력공급의 조절을 통하여 상기 장치의 주요 기계적 구성요소에 구동을 조절할 뿐 아니라 셔틀의 작동을 조절하고, 랩핑 초기에 셔틀로부터 연장되어 있는 랩핑 미디엄의 웨브의 자유단을 고정하고, 랩핑작동이 종료되었을 때 웨브를 절단하기 위한 웨브홀더장치(web holder device)(53)에 인접한 웨브 핫 와이어 커터(web hot wire cutter)와 같은 보조 구성요소, 그리고 본 예시에서 본 발명의 특징인 셔틀변환장치의 작동을 조절한다.

본 발명은 적어도 하나의 트랙부분이 셔틀변환의 목적으로 이들 부분 사이의 갭을 개폐하도록 다른 부분에 대해 이동할 수 있는 트랙지지장치를 필요로 한다. 본 예시에서 이것은 오버헤드빔(17) 위에 트랙구조물 부분(16A및 16B)의 위치의 목적을 위해 단지 적절한 조절을 필요로 한다.

트랙이 랩핑되도록 하는 물품과 연결될 수 있는 다른 랩핑장치에서와 같이 연결될 수 있는 트랙부분을 분리하기 위해 제공되는 메카니즘이 조절되는 것이 요구된다.

본 발명은 또한 임시 부분(temporary part)으로서 트랙에 삽입되기에 적합한 셔틀캐리어(shuttle carrier)를 필요로 한다. 보다 상세하게는, 본 예시에서, 삽입된 셔틀 캐리어는 엔드리스트랙(12)의 연장된 하부 플라이트(lower flight)의 한 부분이 되도록 트랙부분(12A 및 12B)의 하부 림(limb)(15)의 단부 사이에 위치 되어 있다.

따라서 바람직한 셔틀캐리어(54)는, 주트랙(12)의 것과 유사한,콘덕터레일(56)과 랙(57)이 갖추어진 T-섹션 트랙(55)의 짧은 길이를 포함한다. 캐리어(54)는 결합부분(mating part)이 있는 적절한 레지스터와 한부분에서부터 다른 부분으로의 동력공급의 연속성을 보장하기 위해 주트랙의 림(limb)(15)의 단부에 제공된 것과 같이 단부구조(end formations), 및 단부콘택트(end contacts)가 있는 콘덕터레일이 설치되어 있다.

그러나 캐리어 콘덕터레일(56)은 두부분으로 분리되는 것이 바람직하다. 이들 두부분은 도면부호 58로 표시된 캐리어의 중간 또는 그 근처에서 서로 분리된다. 따라서 캐리어는 전면 단부(54A)와 후면단부(54B)를 갖는다. 각 부분의 콘덕터레일(56)이 독립적으로 작용할 수 있게 서로 구별될 수 있다. 그 단부에서 랙(57)은 수압액츄에이터(hydraulic actuator)(59) 상의 트랙(55)의 길이에 독립적으로 설치되어 있다. 이것은 어느 한 캐리어부분에서 다른 캐리어부분으로 셔틀의 수동 이동을 용이하게 하는 것이 요구되는 것처럼 스탠바이(standby) 위치에 있을 때 캐리어 위의 셔틀의 수동 이동을 용이하게 한다.

바람직하게는 캐리어(54)의 것과 유사한 T-섹션 트랙의 길이에 있지만 연속적인 콘덕터레일이 있는 스페이서(spacer)(60)는 연장된 트랙의 엔드리스 특성을 유지하기 위하여 주트랙의 상부 림(limb)(14)의 단부 사이에 삽입되게 제공된다.

캐리어(54)는 배제지역내에 있지만 워크피스 서포트(workpiece support)에서 벗어나고 어느 물품이 그 위에 있을 수 있는, 배제지역에서 벗어난 스탠바이 위치에서부터 로딩(loading) 위치까지 이동을 위해 언더 플로어 리니어 액츄에이터(under floor linear actiator)(63)(바람직하게는 소위로드리스(rodless) 실린더라 한다)에 의해 캐리어레일(carrier rail)(62) 위에서 앞뒤로 구동될 수 있는 트랜스포터 트럭(transporter truck)(61) 위에 설치된다.

로딩(loading) 위치에 있을때 캐리어(54)가 셔틀트랙(12)과 정렬되고 그의 오프라인 위치에 있을때 이들 림에 유용한 높이의 범위 내의 높이에서 하부 트랙 림(15)에 평행하다.

스페이서(60)는 오버헤드빔(17)의 어느 한쪽에 힌지(hinged)된 스윙브래킷(swinging bracket)(64) 상에 설치되어 있다. 이 브래킷은 스탠바이 위치(도6 참조)로부터 어느 한 단추에서 빔(17)에 피봇(pivot)되고 다른 한 단부에서 브래킷(64)에 피봇된 하나 이상의 리니어 액츄에이터(65)에 의해 스윙될 수 있고, 여기서 스페이서(60)는 로딩 위치(도7, 8 참조)로 트랙(12)의 상부 플라이트에서 벗어나고,여기서 스페이서(60)는 주트랙의 상부 림(14)사이에 위치되고 정렬되어 있다. 물론 두 트랙부분 사이의 갭은 스페이서(60)가 로딩 위치로 들어갈 수 있도록 완전히 개방되는 것이 필요하다.

이하 본 발명의 실시형태의 작동을 제어하는 조절장치, 및 그의 작동을 설명한다.

필름 디스펜싱 셔틀(13)이 변환되어야 하는 이유는 다양하지만, 변환은 주로 다음의 주된 이유중의 어느 하나 이상이 요구된다 :

(a) 오퍼레이터는 셔틀내의 사소한 결점이나 이상한 부분을 찾아내어 셔틀을 조사 및/또는 수선을 위한 서비스를 받기를 원하거나,

(b) 셔틀의 일반적인 유지가 마땅하고 셔틀이 그러한 유지를 위해 제거되거나,

(c) 셔틀이 소모되고, 즉 셔틀에 장치된 랩핑 미디엄(wrapping medium)의 롤이 끊기고 따라서 장치가 재로드(reload)되고, 랩핑 미디엄의 새로운 롤이 끼워진 것으로 소모된 셔틀을 대체함으로써 초래되거나, 또는

(d) 랩핑 미디엄의 웨브는 랩핑 사이클중에 끊어지거나 분리되고(일반적으로 "테어오프(tear-off)"라 함), 테어오프(tear-off) 문제를 고치고 부분적으로 소모된 셔틀을 통과하는 웨브를 수동으로 "리스레드(re-thread)"하는 것보다는 오히려 사이클을 재개하고 셔틀변환을 수행하는 것이 보다 용이하게 된다.

어떠한 이유가 셔틀변환을 위해 필요하더라도 그러한 변환은 상기 a, b, c 및 d의 경우에 장치조절패널(machihe control panel)을 이용하는 오퍼레이터에 의해 또는 c와 d의 경우에 완전히 자동적으로 요구된다.

자동으로 되는 경우에는, 셔틀변환의 자동적 시작은 어느 이유에 대해 웨브에서의 장력 손실(웨브의 부재에 기인한 장력의 손실을 포함)에 반응하는 상태 센서(status sensor)에 의해 개시된다. 상태 센서는 트랜스미션을 위해 PLC에 시그날을 발생시키거나 또는 PLC에 의해 모니터되기 위해 패시브 유니트(passive unit)가 적합하게 되고, 따라서 PLC는 센서의 상태나 조건에서 변환을 검출함에 의해 셔틀변환을 개시한다.

본 예시에서 셔틀(13)은 웨브가 셔틀에서 나오는 속도의 변화를 조절하기 위해 인장된 웨브의 다양한 길이를 갖도록 어큐뮬레이터 장치를 포함한다. 이들 어큐뮬레이터 장치는 웨브를 들어 올리거나 밖으로 꺼내기 위해 앞뒤로 이동하는롤(66)을 포함하고, 인장된 웨브의 존재 또는 부재를 결정하는 이동을 이용하기에 편리하다. 만일 어큐뮬레이터 부분이 랩핑 공정 동안에 얻어지는 기간보다 더 많은 시간을 위해 "웨브 어큐뮬레이트(web accumulated)" 위치에 있다면, 웨브가 부서지거나 랩핑 미더엄의 롤이 소모되는 것이 추론된다.

따라서, 상태 센서는 이동하는 어큐뮬레이터 구성요소가 "웨브 어큐뮬레이트(web accumulated)" 위치에 있을 때 스위치가 작동되도록 셔틀위에 전략적으로 설치된 스위치가 된다. 비록 많은 통상적인 형태의 스위치 장치가 이용될 수 있을지라도, 바람직한 스위치는 일반적으로 개방된 전기 접촉이 있는 기계적으로 작동된 전기 리밋 스위치(limit switch)이다. 이동하는 어큐뮬레이터 구성요소가 "웨브 어큐뮬레이트 위치(web accumulated position)"에 있을때 전기 스위치 접촉이 폐쇄되고, 따라서 교대로 PLC에 인풋(in put)을 제공하는 전기회로를 완성하게 된다.

상태 센서 스위치는 콘덕터 레일(50)과 결합 와이퍼 콘택트(associated wiper contact)(49) 중의 어느 하나를 통해 PLC에 연결된다.

그러나, 셔틀모터에 동력을 제공하기 위한 트랙 주위의 콘덕터레일의 설비는 불편하고 셔틀에서 PLC로 스위치 시그날을 전달하는 바람직한 방법은 라디오 링크(radio link)에 의한다. 따라서 센서 스위치에 의해 조절되고, 움직이는 셔틀에 매우 가까이 위치된 리시버(receiver)에 시그날을 전송할 수 있는 소형 라디오 주파수 전송기는 "하드 와이어드(hard wired)" 전기 링크(electrical link)를 대체한다. 전술한 바와 같이 동일한 스위치 배치가 셔틀에 유용하게 되지만, 스위치 콘택트가 폐쇄되는 시간에 상응하는 기간동안 라디오 주파수 시그날을 리시버에 전송한다. PLC에 와이어드된(wired) 리시버는 계속하여 셔틀 위에서 발생하는 스위치 기간에 상응하는 릴레이 아웃풋 시그날(relay output signal)을 제공한다. 이 시그날은 PLC에 의해 모니터되고, 시그날의 기간이 랩핑 사이클에 대해 정상적인 것을 넘으면, 이것은 검출될 것이고, PLC는 셔틀변환과정을 시작하거나 적절한 알람을 일으키거나 또는 PLC내로 프로그램됨에 따라 원하는 과정의 스트링(string)을 시작한다.

다른 실시형태에서, 유사한 시그날링(signalling) 및 콘트롤 배치는 시그날이 라디오 주파수 전자기선 방사(radio frequeney electro-magnetic radiation), 예를들면 적외선, 초음파, 레이저 또는 다른 빛에너지 이외의 방사를 사용하는 장치에 의해 전습되는 것이 사용된다.

웨브 테어오프(tear off) 또는 런아웃(run out)이 발생된 것이 발견됨에 따라 PLC는 알람 시츄에이션(alarm situation)의 오퍼레이터를 통지하기 위해 오퍼레이터의 비디오 모니터에서 디스플레이 변환을 일으킨다. 동시에 "셔틀이 파크(Park)로의 복귀" 과정은 랩핑사이클을 방해하고, "조그(jog)" 속도로 이동하는 셔틀을 보여주고, 정지하기 전에 트랙 상의 소정의 파크에로 셔틀을 구동하기 시작한다. 파크 위치에서 셔틀의 도착은 그 위치에서 트랙에 인접한 근접 센서(67)에 의해 PLC에 나타나게 된다.

상기 "조그" 속도는 셔틀모터(48)에 동력공급의 주파수를 감소시킴에 의해 결정된다.

비디오 디스플레이 알람은 들을 수 있는 알람에 의해 수행된다. 비디오 모니터는 필름 테어오프 또는 런아웃이 발생된 오퍼레이터에게 알리는 알람 메세지를 디스플레이하고, 또한 오퍼레이터가 선택한 것으로부터 2개의 선택메뉴를 제공한다. 이들 선택은 (a) 이 옵션(option)이 선택되면 장치된 셔틀에 발생되고 랩핑이 다시 시작되는 문제를 수동으로 수정하기 위해 오퍼레이터를 허용하는 "연속 랩핑 사이클(Continue Wrapping Cycle)", 또는 (b) 오퍼레이터에 의해 선택되면 자동 셔틀 변환 시퀀스(sequence)를 시작하는 "초기 셔틀 변환(Initiate Shuttle Change)"이다.

선택적으로, 조절수단은 오퍼레이터로부터 결정 또는 선택의 필요없이 즉시 셔틀변환을 시작하기 위해 프로그램될 수 있다.

PLC가 셔틀변환을 시작할 때 다음의 일련의 사건을 발생시키는 명령을 내린다:

소모, 또는 부분적으로 소모된 대체되는 셔틀(13)이 파크 위치로 구동되고, 정지되고,

실린더(20)는 트랙 구조물 부분(16A 및 16B)을 트랙 개방 위치로 이동시키도록 활성화되고, 그것에 의해 트랙(12)의 상부 및 하부 플라이트에 갭을 형성시키고, 하부 트랙 림(15)이 포장되는 물품(article)(43)을 제거하게 하고,

거더(24)는 트랙 구조물이 한쪽에 위치되어 워크피스 지지 롤러(40)로부터 스페이스를 둔 오프라인 위치로 횡으로 이송되고,

오버헤드빔(17)은 트랙 림을 소정의 로딩 높이에 오도록 승강되고,

리니어 액츄에이터(63)는 캐리어 트랜스포터 트럭(61)과 캐리어(54)가, 하부 트랙 림(15)과 일직선 상으로 스탠바이 위치에서 로딩 위치로, 전면 단부에 로드된 셔틀로 오도록 가동되고,

스페이서 브래킷 리니어 액츄에이터(65)는 스페이서(60)가 상부 트랙 림(14)과 일직선으로 스탠바이 위치에서 로딩 위치로 오도록 가동되고,

실린더(20)는 연장된 엔드리스 트랙을 형성하기 위해 캐리어와 스페이서에 인접한 범위로 트랙부분이 오도록 다시 가동되고,

트랙 콘덕터 레일(50)과 캐리어(54)의 후면 단부의 레일은 소모 또는 부분적으로 소모된 셔틀이 정지된 캐리어(54)의 비어 있는 후면 단부에 위치될 때까지 조그 속도로 이송되도록 에너지화되고,

트랙 콘덕터 레일(50)과 캐리어(54)의 후면 단부의 레일은 캐리어의 전면 단부에 위치된 로드된 셔틀이 트랙의 파크 위치에 도달할 때까지 조그 속도로 이송되고, 정지되도록 동력을 주고,

로드된 셔틀의 이동은 랩핑 물질의 웨브가 그것으로부터 끌어당겨지게 하고(셔틀이 로드되었을때 롤의 자유단이 트랜스포터 트럭(61) 위의 웨브 홀더(68)에 고정됨), 웨브홀더(53)는 웨브를 절단하고 셔틀로부터 연장되어 있는 웨브의 단부 위의 홀드를 유지하는 동안 로드된 셔틀과 캐리어 사이의 웨브가 분리되도록 커터가 가동되고(정상 랩핑 작동의 단부에서),

실린더(20)는 트랙 개방 위치에서 트랙 구조물 부분을 취하도록 재가동되고, 캐리어 트랜스포터 트럭(61)과 스페이서 브래킷(64)은 스탠바이 위치로 되돌아가고, 모터(34)는 거더(24)가 온라인 위치에 오도록 동력을 주고, 실린더(32)는 트랙부분이 적정한 랩핑 높이에 오도록 움직이게 하고, 실린더(20)는 트랙부분 사이의 갭이 접하도록 트랙부분을 포장되는 물품(43)의 보어를 통해 연장되어 있는 하부 림(15)에 오도록 가동되고, 랩핑 사이클이 다시 시작되게 된다.

결국 오퍼레이터는 랩핑 미디엄의 새로운 롤로 소모된 셔틀을 재로드(reload)하고 다음 셔틀 대체 작동을 준비하는 캐리어의 전면 발부로 그것을 이동시킨다.

Claims (18)

1. 랩핑 스테이션을 둘러싸는 멀티-파트 엔드리스 트랙;

   트랙 주위에 얹혀질 수 있고 상기 스테이션에서 물품을 포장할 수 있는 디스펜싱 랩핑 미디엄을 위한 셔틀;

   트랙 부분 사이의 적어도 하나의 갭을 개폐시키기 위해 트랙의 다른 부분에 대하여 적어도 한 부분의 트랙이 이동되도록 작동할 수 있는 트랙 지지 구조 물;

   상기 적어도 하나의 갭이 완전히 개방되었을 때보다 작을때 트랙의 연속으로서 상기 적어도 하나의 갭을 연결하기에 적합한 셔틀 캐리어;

   상기 캐리어를 상기 적어도 하나의 갭에 삽탈하도록 작동할 수 있는 캐리어지지 장치; 및

   대체 셔틀이 캐리어에 삽입되어 트랙 위의 캐리어에 연결되고 사용된 셔틀이 캐리어 위의 트랙에 연결되어 캐리어가 제거되는, 트랙과 캐리어 지지 장치의 작동을 조절하는 조절장치

   를 포함하는 랩핑장치.
2. 제1항에 있어서, 두 트랙부분은 상기 적어도 하나의 갭 뿐만 아니라 제2갭을 개폐하도록 분리될 수 있고, 또한 상기 제2갭이 완전히 개방되었을 때보다 작을때 트랙의 연속으로서 상기 제2갭을 연결하기에 적합한 스페이서 및 상기 스페이서가 상기 제2갭에 삽탈되도록 하는 스페이서 지지 장치를 포함하는 것인 랩핑장치.
3. 제1항에 있어서, 각 셔틀은 전기로 구동되고 상기 조절장치의 조절에 의해 상기와 같이 연결되는 것인 랩핑장치.
4. 제1항에 따른 랩핑장치에 부가적으로 가로이송장치를 포함하고, 이것에 의해 트랙이 랩핑 스테이션과 일치되는 온라인 위치와 상기 랩핑 스테이션의 어느 한쪽에 스페이스를 둔 오프라인 위치 사이에서 상기 트랙지지구조물과 트랙이 앞뒤로 이동되는 랩핑장치.
5. 제4항에 있어서, 가로이송장치는 상기 트랙지지구조물이 매달려 있는 이동 브리지를 포함하는 것인 랩핑장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 가로이송장치는 상기 조절장치의 조절하에서 작동되는 것인 랩핑장치.
7. 제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 따른 랩핑장치에 승강 장치를 부가적으로 포함하고 이것에 의해 상기 트랙지지구조물과 트랙이 상기 캠핑 스테이션에 대해 승강되게 되는 랩핑장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 승강 장치는 상기 조절장치의 조절하에 작동되는 것인랩핑장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 조절장치는 유입 물품이 상기 랩핑 스테이션내로 이송된 때 포장되도록 유입 물품의 높이를 모니터하기 위한 거리 측정 트랜시버를 포함하는 것인 랩핑장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 지지 장치는 캐리지, 상기 캐리지용 가이드 레일 및 상기 레일을 따라 상기 캐리지를 이동시키기 위한 장치를 포함하는 것인 랩핑장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 캐리지를 이동시키기 위한 장치는 리니어 액츄에이터를 포함하는 것인 랩핑장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 캐리지를 이동시키기 위한 장치는 상기 조절장치의 조절하에 작동되는 것인 랩핑장치.
13. 제2항에 있어서, 상기 스페이서 지지 장치는 상기 조절장치의 조절하에 작동되는 것인 랩핑장치.
14. 제1항에 따른 랩핑장치에 부가적으로 상기 랩핑 스테이션에 원통형 물품의회전 지지를 위한 로드(load) 지지 장치를 포함하는 랩핑장치.
15. 제14항에 따른 랩핑장치에 부가적으로 그 장치를 통하여 포장되는 물품의 수송을 위한 콘베이어를 포함하고 여기서 로드 지지 장치는 로드 지지 장치가 콘베이어로부터 랩핑 스테이션내로 물품을 들어올리게 하고 포장된 물품을 콘베이어 위에 내려놓게 할 수 있는 잭 장치를 포함하는 랩핑장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 잭 장치는 상기 조절장치의 조절하에 작동되는것인 랩핑장치.
17. 랩핑 스테이션을 둘러싸는 두 부분의 엔드리스 트랙, 트랙 주위에 얹혀질 수 있고 상기 스테이션에서 물품을 포장할 수 있는 디스펜싱 랩핑 미디엄용 전기 구동 셔틀, 적어도 한부분의 트랙이 상기 트랙부분 사이의 제1갭과 제2갭을 개폐하기 위해 다른 부분에 대해 이동가능한 트랙 지지 구조물, 트랙의 연속으로서 상기 제1갭을 연결하기에 적합한 셔틀 캐리어, 캐리어가 상기 제1갭에 삽탈될 수 있는 캐리어 지지 장치, 트랙의 연속으로서 상기 제2갭을 연결하기에 적합한 스페이서, 상기 스페이서가 상기 제2갭에 삽탈될 수 있는 스페이서 지지장치, 트랙이 랩핑 스테이션과 일치되는 온라인 위치와 상기 랩핑 스테이션의 어느 한쪽에 스페이스를 둔 오프라인 위치 사이에서 상기 트랙지지구조물과 트랙이 앞뒤로 이동될 수 있는 가로이송장치, 상기 트랙지지구조물과 트랙이 상기 랩핑 스테이션에 대해 승강되게 되는승강 장치, 상기 랩핑 스테이션에 원통형 물품의 회전 지지를 위한 로드(load) 지지 장치, 상기 장치를 통하여 포장되는 물품의 수송을 위한 콘베이어, 로드 지지 장치가 콘베이어로부터 랩핑 스테이션내로 물품을 들어올리게 하고 포장된 물품을 콘베이어 위에 내려놓게 할 수 있는 잭 장치, 전체로서 장치의 작동을 조절하고 사용된 셔틀을 트랙으로부터 캐리어 위로 구동되게 하고 캐리어와 스페이서가 각각 제1갭과 제2갭을 연결할때 새로운 셔틀을 캐리어로부터 트랙 위로 구동되게 할 수 있는 프로그래머블조절장치를 포함하는 랩핑장치.
18. 셔틀 캐리어 위에 로드된 셔틀(loaded shuttle)을 제공하고, 상기 트랙에 갭을 형성하고, 상기 셔틀 캐리어를 상기 갭내로 끼우고, 소모되거나 부분적으로 소모된 셔틀을 상기 트랙으로부터 상기 캐리어 위로 연결시키고, 상기 로드된 셔틀을 상기 캐리어로부터 상기 트랙 위로 연결시키고, 상기 갭에서 상기 캐리어를 제거하고, 상기 갭을 밀폐시키는 단계를 포함하는 엔드리스 트랙과 상기 트랙 주위에 얹혀질 수 있는 디스펜싱 랩핑 미디엄을 위한 셔틀을 포함하는 램핑장치를 재로딩(reloading)하는 방법.