KR100430835B1 - 물체를뒤집고배치하는장치및방법 - Google Patents

Abstract

동일한 위치의 열에 놓인 식품류와 같은 분류된 물체(100)의 흐름을 수취하는 장치이다. 미끄럼 기구(11)는 품목이 공급부에서 떨어질 때 품목의 이동 속력을 늦추는 데 사용되며, 미끄럼 위치와 뒤집기 위치사이에서 선택적으로 가동될 수 있다. 미끄럼 위치에서, 품목은 공급 벨트(10)의 가장자리에서 떨어져 제1 미끄럼 표면(11A)을 가로질러 미끄러져서, 제1 미끄럼 표면(11A)과 실질적으로 동일한 평면에 있도록 배치된 제2 미끄럼 표면(12A)을 가진 제2 미끄럼 기구(12)위로 미끄러진다. 미끄럼 기구는 품목의 하나 걸러씩의 열을 위하여 뒤집기 위치로 이동된다. 품목은 제2 미끄럼 기구의 뒤쪽 미끄럼 표면(l2B)을 미끄러져 내려감으로써 그 원래 방향으로부터 180도 뒤집힌다. 품목의 제1 열은 뒤집혀서 이송 기구(20)위에서 개폐기(50)에 의해 보유되는 한편, 품목의 제2 열은 제1 열의 앞 위치에서 이송 기구(20)바로 위로 미끄러지게 된다.

Description

물체를 뒤집고 배치하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FLIPPING AND POSITIONING ARTICLES}

쿠키, 캔디 등과 같은 식품류의 조리에 있어서, 품목이 구워진 후에, 이들은 오븐에서 공급 컨베이어 벨트로 흘러가는 방식으로 이송되어서 처리 스테이션에까지 전달된다. 상기 공정이 쿠키 샌드위치를 만드는 것인 경우에는, 속채우기 스테이션은 흐름내의 하나 걸러씩의 쿠키 위에 크림과 같은 쿠키 내용물을 내려놓는 데 필요하다. 종래의 제과 산업에서는 속이 채워지지 않은 쿠키를 컨베이어 벨트에서 손으로 들어내어 내용물이 놓여 있는 쿠키 위에 올려놓는다. 분명히 이와 같은 작업은 상당히 노동 집약적이고 시간 소모적이다.

본 발명의 발명자인 밈스(Mims)에게 허여된 미국특허 제5,287,953호는 쿠키샌드위치를 만드는 성공적인 자동화 공정을 개시한다. 특허 받은 시스템은 동일한 위치의 열로 놓인 식품류 등과 같은 분배된 물체의 흐름을 공급부에서 수취하는 장치를 포함한다. 즉 각 품목은 상하면을 가지며, 각 품목이 공급부의 컨베이어 벨트로부터 상면이 위로 향하도록 각 열의 방위가 맞춰진다. 품목은 공급부의 가장자리를 벗어나서 무한 궤도 컨베이어 벨트 등과 같은 이송 기구를 향하는 것이 허용된다. 품목들이 공급부를 벗어날 때 이들의 이동 속력을 늦추게 하기 위하여 미끄럼 기구를 사용한다.

이 장치를 도 4에 도시한다. 상술하면, 미끄럼 기구(11')는 미끄럼 위치로부터 뒤집기 위치로 선택적으로 이동될 수 있다. 미끄럼 위치에서, 상기 기구의 제1 미끄럼 표면은 공급 컨베이어 벨트(10')의 가장자리 바로 밑에 배치되어서 표면이 벨트의 수평 평면과 각도를 형성한다. 작동시에, 품목은 벨트의 가장자리를 벗어나 제1 미끄럼 표면을 가로질러 미끄러져서 제1 미끄럼 표면과 실질적으로 동일한 평면에 있도록 배치된 제2 미끄럼 표면을 가진 제2 미끄럼 기구(12')위로 미끄러진다. 품목이 제2 표면과 이 제2 미끄럼 표면의 전체 폭으로 뻗은 완충대(13')에 의해 형성되는 교차점에서 정지할 때까지 품목은 제2 표면을 따라 계속 미끄러진다.

뒤집기 위치(도 4의 가상선 참조)에서, 미끄럼 기구(11')는 컨베이어 벨트 가장자리의 바로 앞에 배치된다. 품목이 컨베이어 벨트에서 떨어질 때 미끄럼 기구는 벨트 가장자리를 마주보는 맞닿음 표면을 가진다. 작동시에, 미끄럼 기구는 품목의 하나 건너씩의 열에 대해 뒤집기 위치로 이동된다. 뒤집혀질 품목은 컨베이어 벨트에서 떨어져서 맞닿음 표면과 접촉하게 된다. 이 표면은 품목이 이송 기구 쪽으로 이동할 때, 제2 미끄럼 기구(12')의 뒤쪽 미끄럼 표면과 함께 품목의 배향을 바꾼다. 품목은 뒤쪽 미끄럼 표면의 상면 위에 놓여져 상기 뒤쪽 미끄럼 표면을 미끄러져 내려감으로써, 공급 컨베이어 벨트(10')위에서의 그 배향으로부터 거의 180도가 뒤집힌다.

이때 뒤집힌 품목은 이송 표면 위쪽의 수축성 판(15')위에서 지지된다. 이어서 수축성 판(15')은 완충대(13')에 의해 미끄러진 품목의 방출과 관련한 소정 시간에 품목이 이송 표면위로 떨어지도록 쑥 들어간다.

품목의 제1 열은 완충대에 의해 이송 기구 위로 방출되고, 이어서 제2 열은 제1 열 뒤의 이송 기구 위에 뒤집혀 놓인다. 그러므로 높은 처리율로 품목들 사이의 바람직한 피치를 유지하기 위하여 제2 열은 신속하게 뒤집혀서 즉시 이송 기구 위에 놓여야 한다.

그러나 전술한 시스템은 다양한 단계들의 상호 의존성 때문에 각 단계에 상대적으로 시간이 할당됨으로 인해 처리율이 제한된다. 이것은 이송 기구 위에 신속하게 놓여져야만 하는 뒤집혀진 품목에 대하여 특히 들어맞는다. 뒤집어서 이송장치 위에 떨어뜨리고 가속화함에 있어서, 뒤집힌 품목은 종종 그 올바른 위치에서 벗어나게 된다. 또한 품목이 뒤집혀서 떨어지기 때문에 요동 운동을 겪으면서 취급되므로, 그 결과 고속에서 취급 에러가 발생할 수 있다. 결국 이송장치상의 뒤집혀진 품목의 위치는 수축성 판의 작용과, 품목이 튀어 오르는 것과, 이송장치의 마찰에 따라 영향을 받기 때문에, 위치 에러가 발생한다.

전술한 종래 장치의 한계는, 그러한 장치의 다양한 구성요소에 대한 타이밍도를 나타낸 도 5를 통해서 가장 잘 이해된다. 도 4의 타이밍 도는 본 발명자에 의해 개발된 기계에 대한 분당 200 품목 열의 속도를 나타낸다.

도 5의 타이밍 도는 비교 목적으로 1/30초의 시간 증분을 이용한다. 그러나 이 시간 증분은 응용에 따라 달라질 수 있다. 시간 증분에 있어서의 어떠한 변화에도 불구하고, 상대 시간치는 실질적으로 동일하게 유지되는 데, 그 이유는 각 구성요소의 작동이 다른 구성요소에 의존하기 때문이다. 이것은 후술하는 논의에 의거하여 명백하게 될 것이다.

도 5의 곡선(a)에 도시된 바와 같이, 품목의 열이 방출되는 바, 즉 매 9 시간단위마다 공급 컨베이어의 끝에 온다. 시간단위당 1/30초에서, 결과는 분당 200 품목 열이다. 상술하면, (뒤집혀지지 않은) 상부 품목은 0시간단위에서 방출되고, (뒤집힌) 하부 품목은 9시간단위에서 방출되는 등등이다. 이러한 예에서, 하나 건너씩의 품목이 뒤집혀진 후에, 미끄럼 기구는 전술한 미끄럼 위치와 뒤집기 위치에 교대로 위치한다. 특히, 제1 상부 품목이 공급 컨베이어에서 떨어질 때 미끄럼 기구는 미끄럼 위치에 있으며, 제2 하부 품목이 공급 컨베이어에서 떨어질 때 미끄럼 기구는 뒤집기 위치에 있는 것 등은 도 5의 곡선(b)에 도시된 바와 같다.

제1 상부 품목은 미끄럼 기구를 따라 미끄러져서 도 5의 곡선(d)에 점선 x로 도시된 바와 같이 6 시간단위에 완충대에서 걸려 정지하게 된다. 이 품목은, 곡선(d)에 도시된 바와 같이 완충대가 올려져 즉 열리는 시간인 16시간단위까지 완충대에 의해 저지되고, 품목이 이송장치 위로 미끄러진다. 한편 제2 하부 품목은 9시간단위에서 방출되어 미끄럼 기구에 의해 뒤집혀지고, 도 5의 곡선(c)의 점선 y로 도시된 바와 같이 14시간단위에서 수축성 판에 도달한다. 곡선(c)에 도시된 바와 같이, 15시간단위에서 수축성 판이 쑥 들어가서 이 품목이 전술한 바와 같은 완충대로부터 풀려 놓이는 제1 품목의 후방 위치에서 이송장치위로 떨어지게 한다. 물론 이 공정은, 각 품목간에 대체로 일정한 피치를 가지고 이송장치 위에 뒤집혀진 품목과 뒤집히지 않은 품목을 교대로 내려놓는 것을 반복한다.

완충대와 수축성 판의 작동은 품목을 정확히 맞추기 위하여 즉 정확히 위치를 정하기 위하여 상호간에 의존한다는 것은 명백하다. 특히 완충대는 이송장치위로 품목이 미끄러지게 하기 위하여 품목을 내려놓은 후 소정의 시간 간격인 약 2시간단위동안 들려진 채로 있어야 한다. 또한 완충대는 다음 품목을 잡기 위하여 이 시간 간격 후에 매우 빨리 내려져야 즉 닫혀야 한다. 예컨대 출원인의 장치에서, 제2 상부 쿠키는 24시간단위에서 완충대에 도달하고(도 5의 곡선(d)의 점선 x'참조), 완충대는 23시간단위에서 완전히 닫힌다. 이것은 에러나 속도 증가의 여지를 거의 남기지 않는다.

또한 출원인의 장치에서, 하부 품목은 14시간단위에서 수축성 판에 도달하여서, 적절히 위치되도록 즉 다른 품목에 대하여 일정한 피치로 이송장치 위에 위치되도록 하기 위하여 15시간단위에서 방출되어야 한다. 그러므로 하부 품목은 도 5의 곡선(c)에 도시된 바와 같이, 단지 하나의 시간단위동안 수축성 판 위에서 보유된다. 이것은 품목의 요동 운동(oscillatory motion)이 없어질 적당한 시간을 허용하지 않는다.

전술한 논의와 도 5에 도시된 곡선으로부터 명백한 바와 같이, 다양한 구성요소들의 작동은 상호간에 의존한다. 특히 수축성 판이 이송장치 위에 뒤집힌 품목의 위치를 제어하도록 사용되므로, 뒤집힌 품목이 미끄러진 품목을 뒤따르도록 하기 위하여, 수축성 판은 뒤집힌 품목이 그 위에 놓인 후에 즉시 쑥 들어가져야 한다. 그러므로 뒤집기로 인해 생긴 뒤집힌 품목의 요동 운동이 없어지도록 하는 적당한 안정화 시간이 없다. 또한 수축성 판이 쑥 들어갈 때 품목이 이송장치위로 떨어지기 때문에 부가적인 요동 운동이 발생된다. 이것은 불규칙한 형태의 품목에서 특히 문제이다. 이송장치와 품목사이의 마찰에 의해서 뿐만 아니라 품목을 뒤집어서 떨어뜨리는 것에 의해서 발생하는 이러한 모든 요동 운동은 뒤집힌 품목의 위치에러를 야기하기 때문에, 품목의 추가적 자동화 운용을 이루기 어렵게 만든다.

본 발명은 물체를 뒤집는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 일련의 물체의 흐름으로부터 선택된 물체를 뒤집는 장치에 관한 것으로서, 물체가 흐름내의 초기 위치에서 거의 180도 뒤집혀진 후에 제조 공정으로 이송될 수 있도록 한다. 본 발명은 쿠키 샌드위치 등과 같은 식품류 제조 시에 특히 유용한 데, 자동화된 쿠키 공정이 쿠키 샌드위치를 쉽게 제조할 수 있도록 굽는 공정에서 방출되는 품목의 흐름에서 쿠키를 하나 걸러 뒤집을 필요가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 부분 단면도를 도시한다.

도 2는 바람직한 실시예의 다양한 구성요소의 타이밍 다이어그램이다.

도 3은 바람직한 실시예의 "뒤집기 개폐기"를 상세히 도시한다.

도 4는 종래 장치의 부분 단면도를 도시한다.

도 5는 종래 장치의 타이밍 다이어그램이다.

본 발명의 목적은, 제조 공정 중에 뒤집힌 물체의 위치 설정을 제어하고 소정의 순서로 상호간에 대하여 뒤집힌 물체와 뒤집히지 않은 물체의 방위를 정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 품목, 케이크, 캔디 등과 같은 물체를 자동으로 이송하여 뒤집고 위치를 정하는 장치 및 방법을 제공하여서 심지어 불규칙한 형태의 물체도 고속 작동으로 취급 처리될 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 동일한 위치의 열에 놓여진 식품류 품목 등과 같은 분배된 물체의 흐름을 공급부에서 수취하는 장치를 제공함으로써 전술한 목적 및 다른 목적을 달성한다. 즉 각 품목은 상하면을 가지며, 각 품목이 공급부의 컨베이어 벨트로부터 상면이 위로 향하도록 각 열의 방향이 맞춰진다. 품목은 공급부의 가장자리를 떠나서 무한 궤도 컨베이어 벨트 등과 같은 이송 기구를 향한다. 품목이 공급부를 떨어져 이송될 때 미끄럼 기구가 품목의 방향을 잡기 위하여 사용된다.

상술하면, 미끄럼 기구는 미끄럼 위치로부터 뒤집기 위치로 선택적으로 이동될 수 있다. 미끄럼 위치에서, 상기 기구의 제1 미끄럼 표면은 공급 컨베이어 벨트의 가장자리 바로 밑에 배치되어서 표면이 벨트의 수평 평면과 각도를 형성한다. 작동시에, 품목은 벨트의 가장자리로부터 떨어져 이송되어 제1 미끄럼 표면을 가로질러 미끄러져서 제1 미끄럼 표면과 실질적으로 동일한 평면에 있도록 배치된 제2 미끄럼 표면을 가진 제2 미끄럼 기구위로 미끄러진다. 품목이 제2 표면과 이 제2 미끄럼 표면의 전체 폭으로 뻗은 완충대에 의해 형성되는 교차점에서 정지할 때까지 품목은 제2 표면을 따라 계속 미끄러진다.

뒤집기 위치에서, 미끄럼 기구는 컨베이어 벨트 가장자리의 바로 앞에 배치된다. 품목이 컨베이어 벨트에서 떨어질 때 미끄럼 기구는 벨트 가장자리를 마주보는 맞닿음 표면(abutting surface)을 가진다. 작동시에, 미끄럼 기구는 품목의 선택된 열 예컨대 품목의 하나 걸러씩의 열을 위해 뒤집기 위치로 이동된다. 뒤집혀질 품목은 컨베이어 벨트에서 떨어져서 맞닿음 표면과 접촉하게 된다. 이 표면은 품목이 이송 기구 쪽으로 이동할 때 제 2 미끄럼 기구의 뒤쪽 미끄럼 표면과 함께 품목의 방향을 바꾼다. 품목은 뒤쪽 미끄럼 표면의 상면과 접촉되어 상기 뒤쪽 미끄럼 표면을 미끄러져 내려감으로써, 공급 컨베이어 벨트 위에서의 그 방향으로부터 거의 180도가 뒤집힌다.

바람직한 실시예에서, 거의 180도 뒤집힌 품목은 이송 기구의 표면 위에 수평으로 배치된 충돌대와 수축성 판 밑에 미끄러질 수 있게 배치된 수축성 판과의 사이에 형성된 교차점에서 정지하게 된다. 수축성 판과 완충대는 각각 뒤집히고 미끄러지는 품목을 이송 기구 위에 내려놓도록 작동된다.

품목의 제1 열은 뒤집혀지고 이어서 이송 기구 위에서 개폐기에 의해 보유되는 한편, 품목의 제2 열은 이송 기구 위로 제1 열의 앞에 풀어 놓여진다. 개폐기는 제2 열이 이송 기구위로 미끄러지는 동안 제1 열이 뒤집혀지고 이어서 안정화 기간 동안 제자리에 잡혀있도록 한다. 이러한 안정화 기간 때문에, 품목이 이송 기구로 이송될 때 품목의 어떠한 요동 운동도 최소화되어서 에러가 최소화된다. 개폐기는 이송장치 상방에 배치되므로, 뒤집힌 품목은 이송장치 바로 위에서 바라는 방식으로 배치된다. 결과적으로, 복수의 평행 열은, 자동화된 샌드위치 제조 시스템의 속채우기 및 뚜껑 덮기 스테이션과 같은 후속 처리공정으로, 바라는 상대적인 방위를 가지고 이송 기구에 의해 빠른 속도로 이송될 수 있는 데, 여기서 식품류 품목의 하나 걸러씩의 열은 이송 기구 표면으로부터 그 하면을 위로 향하게 하도록 방위가 정해진다.

도 1은 품목 흐름내의 특정 품목이, 흐름 내에서 그 원래 방향으로부터 거의 180도로 뒤집힌 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 후술되는 품목은 케이크, 캔디 등과 같은 품목인 식품류 형태이다. 그러나 후술하는 설명에서 그와 같은 식품 품목을 사용하는 것은 예시적인 목적으로만 사용하는 것이지 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 이하에서 명백해질 바와 같이, 바람직한 실시예는 위에서 논의한 예에 한 구성요소를 부가하는 것이다. 이 구성요소는 본 발명을 상기 예와 실질적으로 다른 방식으로 작동되게 한다.

쿠키와 같은 품목(100)의 흐름은 공급부, 바람직하기로는 무한 궤도 컨베이어 벨트(10)에서 굽거나 다른 식품 처리 단계를 거친 후에 상면을 위로 향하게 하고서 내려 놓여진다. 그러면 품목(100)은 인덱스되는 데, 즉 역시 밈스에게 허여된 미국특허 제4,535,881호에 개시된 것과 같은 인덱싱 장치에 의해서 바람직한 상대 위치에 놓여진다. 이 미국 특허에 개시된 사항은 참고자료로서 본 명세서에 합체된다. 컨베이어 벨트(10)는 인덱스된 품목(100)을 본 발명의 장치로 이송한다. 바람직하기로는 본 장치는 하나 걸러씩의 품목(100) 열이 그 하면을 위쪽으로 향하게 하고서 속채우기 스테이션(미도시)으로 이송될 것을 요하는 유명한 쿠키 캐퍼(상품명) 샌드위치 시스템과 같은 자동 쿠키 샌드위치 제조 시스템과 관련하여 사용되는 것이다. 하면은 속채우기 스테이션에 의해 표면 위에 내려 놓여진 쿠키 속 내용물을 받는다. 속채우기 스테이션은 종래에 잘 알려진 것과 같은 스테이션 예컨대 역시 이 명세서에 참고문헌으로 합체되는 미국특허 제4,194,443호에 개시된 것과 같은 스테이션일 수 있다.

품목(100)이 속채우기 스테이션을 통과한 후에, 쿠키 상면이 위로 향한 모든 다른 열은 미국특허 제4,194,433호에 개시된 바와 같은 뚜껑 덮기 스테이션에서 픽업되고, 이어서 속 내용물이 그 위에 놓인 품목의 열 위에 놓여진다.

전술한 바와 같이 자동화 쿠키 샌드위치 시스템에 있어서, 본 발명의 장치는 두 개의 위치에서 작동한다. 미끄럼 기구(11)가 가상선으로 표시된 미끄럼 위치에서, 미끄럼 기구(11)는 공급 컨베이어 벨트(10) 가장자리의 하부에 배치된다. 상술하면, 미끄럼 기구(11)는, 품목(100)의 흐름이 컨베이어 벨트(10)의 가장자리에 다다를 때 품목들(100)이 열별로 컨베이어 벨트(10)에서 이송되어 떨어져서 이송 기구(20)를 향하여 제1 미끄럼 표면(11A)을 미끄러져 내리도록 컨베이어 벨트(10)의 수평 평면과 각도를 형성하도록 배치된 제1 미끄럼 표면(11A)을 갖는다. 제1 미끄럼 표면(11A)은 각 쿠키(100)를 제2 미끄럼 기구(12)위에 형성된 제2 미끄럼 표면(12A)으로 안내한다. 미끄럼 표면(12A)은 제1 미끄럼 표면(11A)과 동일한 표면 평면 내에 있도록 배치된다. 그러면 쿠키(100)는 그 운동이 미끄럼 표면(12A)의 하부 가장자리와 함께 교차점을 형성하는 완충대(13)에 의해 멈춰질 때까지 표면(12A)을 미끄러진다.

완충대(13)는 미끄럼 기구(12)와 이송 기구(20)의 전체 폭에 걸치는 수평 넓이를 가진다. 완충대(13)는 축 등에 피봇식으로 장착되어서 반 시계방향으로 회전될 수 있게 한다. 완충대(13)가 (가상선으로 표시된 위치로) 회전될 때, 완충대(13)와 표면(12A)에 의해 형성된 교차점에서 정 위치로 맞춰진 쿠키(100)는그 자중으로 이송 기구(20)의 수평 평면 위로 떨어진다. 이송 기구(20)는 품목(100)을 속채우기 및 덮기 스테이션으로 이송하는 데 사용된다. 이 이송 기구는 무한 궤도 컨베이어 벨트인 것이 바람직하지만, 어떤 적절한 이송 기구도 활용될 수 있다. 완충대(13)는 이송 기구 위에 쿠키(100)를 정확히 내려놓는 데 필요한 제어를 제공한다.

뒤집기 위치에서, 본 발명에 따른 장치는 미끄럼 기구(11)를 들어올리고 기울여서 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이 미끄럼 기구가 컨베이어 벨트(10)의 수평 평면을 관통하게 한다. 이러한 방식으로, 벨트(10)의 가장자리에 다다른 품목의 흐름은 미끄럼 기구(11)와 접촉하게 될 것이다. 상술하면, 미끄럼 기구(11)는 품목(100)이 벨트(10)에서 이송되어 떨어질 때 품목을 열별로 받도록 구성된 맞닿음 표면(11B)을 가진다. 맞닿음 표면은 각 품목(100)의 전진 이동을 제한하여 제2 미끄럼 기구(12)의 뒤쪽 미끄럼 표면(12B)쪽으로 내려가도록 안내한다.

컨베이어 벨트(10)로 이송되어 떨어져 뒤쪽 미끄럼 표면(12B)을 미끄러지는 각 품목(100)은 그 상면 위로 미끄러진다. 충돌대(14)가 이송 기구(20)의 표면의 바로 위 위치에 마련되어서, 뒤쪽 미끄럼 표면(12B)으로 미끄러져 내리는 각 품목(100)의 이동을 정지시키기 위한 저지면으로 역할을 한다.

바람직한 실시예에서, 수축성 판(15)이 충돌대(14)의 바로 밑에 배치되게 하여서 뒤쪽 미끄럼 면(12B)의 하부에서 충돌대와 함께 교차점을 형성하도록 한다. 미끄럼 면(12B)을 미끄러져 내려오는 각 품목(100)은 충돌대(14)와 접촉하게 되어서, 이송 기구(20) 상방 위치에서 충돌대(14)와 판(15)에 의해 형성된 교차점에서정지하게 된다. 수축성 판(15)은 공기 실린더 등과 같은 작동 장치에 의해 화살표(A)방향으로 미끄럼 이동할 수 있도록 충돌대(14) 후방 위치까지 쑥 들어갈 수 있다. 이러한 방식으로 판(15)을 쑥 들어가게 함으로써, 전술한 교차점에 위치한 품목(100)이 내려 놓여져서 이송 기구(20)의 표면위로 떨어지게 된다.

뒤집힌 품목들은 이송장치(20)위에 배치되는 한편 뒤집기 개폐기(50)는 뒤집힌 품목들(100)을 선택적으로 정지시켜 보유하기 위하여 이송장치(20)의 표면 바로 위에 배치된다. 상술하면, 뒤집기 개폐기(50)는, 품목(100)이 그에 의해 정지되는 내려진 위치(도 1의 실선 참조)와 품목(100)이 이송장치(20)에 의해 이송되게 되는 올라간 위치(도 1의 가상선 참조)와의 사이에서 선택적으로 움직일 수 있다. 개폐기는 공지의 공기 실린더, 솔레노이드 등에 의해 작동될 수 있다. 본 바람직한 실시예의 나머지 구성요소들은 미국특허 제5,287,953호에 개시된 바와 같은 공지의 기계적인 구성요소나 전기적인 구성요소들에 의해 작동되고 제어될 수 있다.

전술한 바와 같이, 뒤집기 개폐기(50)는 본 발명의 바람직한 실시예를 공지의 장치와 실질적으로 다른 방식으로 작동되게 한다. 특히 본 발명은 품목들(100)이 이송될 때 그들에게 적절한 안정화 기간을 허용하도록 제어 타이밍을 이용할 수 있다. 도 2는 본 바람직한 실시예의 타이밍 다이어그램이다. 도 2의 수평축은 증분 단위로서 시간을 나타낸다. 예컨대 각 단위는 1/30초 일 수 있다. 이러한 타이밍에서, 분당 200개의 품목 열이 취급될 수 있다. 증분 시간 기간을 보다 세분화하는 것은 본 발명이 분당 300개의 열까지 취급하게 한다. 개폐기(50)를 추가한 것 외에는, 시험이 수행된 본 발명 장치는 위에서 논의한 예의 발명과 동일하다. 따라서개폐기(50)의 이점은 도 2를 기초로 즉시 확인될 수 있다.

도 2의 곡선(a)으로 도시된 바와 같이, 품목(100) 열은 매 9시간단위 즉 9단위, 18단위, 27단위, 등등... 마다 공급 컨베이어(10)로부터 방출된다. 도 2의 곡선(b)에 나타낸 바와 같이, 미끄럼 기구(11)는 품목(100)의 제1 열이 전술된 방식으로 뒤집히고, 품목(100)의 제2 열이 전술된 방식으로 이송장치(20)위로 미끄러지도록 제어되면서, 후속되는 열이 교대로 뒤집히고 미끄러지게 한다. 곡선(b)의 높은 값은 도 1의 미끄럼 기구(11)의 가상선에 해당하고, 낮은 값은 도 1의 실선에 해당한다. 이러한 방식에서, 품목(100)의 선택된 열은 충돌대(14)에 부딪혀서 수축성 판(15)위에서 지지되는 위치로 공급된다.

도 2의 곡선(c)은 수축성 판(15)의 상태를 도시한다. 상술하면, 16시간단위에 수축성 판(15)이 쑥 들어가서, 그 위에 지지된 품목(100)을 이송장치(20)위로 떨어지게 한다. 품목(100)의 제1 열이 8시간단위에 수축성 판에 도달하기 때문에, 뒤집힌 품목 즉 하부 품목은 도 2의 곡선(c)에 도시된 바와 같이 8시간단위의 안정화 기간 동안 수축성 판(15)위에 놓여진다. 이러한 안정화 기간은 뒤집기와 떨어뜨리기로 인한 품목(100)의 어떠한 요동 운동도 없어지게 한다. 그러므로 수축성 판(15)이 16시간단위에서 쑥 들어갈 때, 품목(100)은 이송장치(20)위로 부드럽게 떨어질 수 있다.

품목(100)의 각 열이 뒤집힌 후에, 미끄럼 기구(11)는 미끄럼 위치(도 1의 가상선)로 설정된다. 따라서 품목(100)의 하나 걸러씩의 열은 제1 안내면(11A)과 제2 안내면(12A)을 따라 미끄러져서 시초에 내려진(즉 도 1의 실선으로 나타낸 위치의) 완충대(13)에 의해 제2 안내면(12A)위에 놓여진다. 곡선(e)은 완충대(13)의 상태를 도시한다. 품목(100)의 제2 열은 9시간단위에 방출되어서 15시간단위에 완충대(13)에 도달한다. 21시간단위에 완충대는 미끄러진 품목(100)을 이송장치(20)위로 풀어놓기 위하여 (도 1의 가상선 위치까지) 올려진다. 그러므로 미끄러진 품목(100)은 6시간단위 기간 동안 제2 안내면(12A)위에 놓여진다. 이것은 이송장치(20)위로 부드럽게 방출되게 한다.

한편 먼저 뒤집힌 열의 품목들(100)은 연속적으로 움직이는 이송장치(20)에 의해 이동되어 뒤집힌 품목(100)이 시초에 내려진 위치(즉 도 1의 실선으로 나타낸 위치)에 있는 뒤집기 개폐기(50)에 부딪혀 정지되는 위치까지 이동된다. 도 2의 곡선(d)에 도시된 바와 같이, 뒤집힌 품목(100)은 23시간단위에 뒤집기 개폐기(50)에 도달하고 뒤집기 개폐기(50)는 29시간단위(6시간단위의 보유 시간)에 들어 올려짐으로써, 뒤집힌 품목(100)이, 21시간단위 즉 뒤집힌 품목(100)의 방출 8시간단위 전에 이송장치(20)위로 내려 놓여진 미끄러진 품목(100)의 뒤쪽에서 소정의 피치로 이송장치(20)에 의해 이송되게 한다. 뒤집힌 품목(100)이 이송장치(20) 바로 위에 놓여 있는 한편, 뒤집힌 품목(100)의 방출은 뒤집기 개폐기(50)에 의해 이루어지기 때문에, 방출시간이 정확하게 제어될 수 있고, 종래의 장치에서처럼 방출을 제어하기 위하여 이송장치(20)위에다 움직이는 품목(100)을 떨어뜨리는 것과는 다르게 방출이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 뒤집기 개폐기(50)의 부가로 인해 본 장치는 종래의 장치와는 근본적으로 다른 방식으로 작동하게 된다는 것을 주의할 수 있다. 본 발명에 따른 시험 장치는 부가된 개폐기를 제외하고는 종래의 예에서 사용된 장치와 동일하기 때문에, 뒤집힌 품목의 증가된 보유(놓여 있는) 시간은 오로지 개폐기의 사용에서 기인한 것이다.

도 3은 이송장치(20)위의 품목(100)의 이동방향에서 본 뒤집기 개폐기(50)를 도시한다. 상술하면, 뒤집기 개폐기(50)는 이송장치(20) 상부에서 회전하도록 지지되는 축(52)을 포함한다. 복수의 핀(54)이 축(52)에서 반경방향으로 뻗어서, 뒤집기 개폐기(50)가 아래로 내려진 위치에 있을 때 이송장치(50)의 표면에 이른다. 그러므로 뒤집기 개폐기(50)가 아래로 내려질 때 도시된 바와 같이, 뒤집힌 품목(100)은 인접한 핀(54)에 부딪혀 정지할 것이다. 핀(50)은 적절한 레인, 즉 이송장치(20)의 횡방향의 위치에서 품목(100)을 중앙에 모으는 역할을 한다.

본 바람직한 실시예의 타이밍은 캠과 캠 종동자나 바라는 방식으로 프로그램된 장치를 기반으로 한 마이크로 프로세서와 같은 공지의 수단을 통해서 수행될 수 있다. 다양한 구성요소들은 솔레노이드, 모터, 공기 실린더 등과 같은 공지의 장치에 의해 구동될 수 있다. 본 발명은 예컨대 (즉 각각 미끄러지고 뒤집힌 품목들에 대응하는) 한 흐름 내에서 흐름 속도와는 무관하게 상부와 하부 품목들 사이의 거리가 소정의 일정 간격일 수 있도록 하는 것과 같은 자동화 샌드위치 시스템의 미끄럼 및 뒤집기 공정의 양자를 제어할 수 있다. 따라서 쿠키 캐퍼 샌드위치 시스템과 같은 자동화된 샌드위치 제조 시스템은 종래 장치에 존재하는 위치 착오 등과 같은 문제에 의해 방해받지 않고서 고속으로 작동될 수 있다.

본 발명은 그 바람직한 실시예와 관련하여 상세하게 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서 형태와 구체적 내용에 있어서 다양한 변화가 가능하다. 예컨대 여기에 개시된 독특한 발명에서 도출되는 이점들을 일탈하지 않으면서 필요하다면 본 장치로부터 비본질적인 구성요소를 제거할 수 있다.

본 발명은 쿠키 등과 같은 식품류 품목에 대하여 설명되었으나, 본 신규 장치는 식품 공정에서만이 아니라 제조 공정 등과 같은 어떠한 형태의 품목을 취급하는 유사한 공정에도 쉽사리 이용될 수 있다.

Claims (11)

1. 이송장치와;

   이송되는 물체를 선택적으로 두 개의 경로 중 어느 하나로 향하게 하여 미끄러지게 하거나 뒤집어서, 상기 물체가 미끄러지거나 뒤집어진 후에 상기 이송장치위에 놓이도록 하는 미끄럼 부재와;

   상기 이송 장치에 인접하게 배치되어, 선택적으로 상기 뒤집어진 물체를 상기 이송 장치 상의 원하는 위치에 유지하고 상기 뒤집어진 물체를 사전 설정된 타이밍에 해제시켜 상기 뒤집어진 물체와 상기 미끄러진 물체 사이의 원하는 간격을 형성하는 저지장치를 구비하고,

   상기 저지장치는 복수의 핀이 연장된 긴 부재에 의해 한정되는 배치 표면을 구비하고, 상기 긴 부재는 상기 이송장치의 적어도 일부를 가로질러 연장되고 상기 긴 부재는 상기 복수의 핀이 상기 뒤집어진 물체와 접촉하는 저지 위치로부터 상기 뒤집어진 물체가 상기 이송장치에 의해 자유로이 이송될 수 있는 방출 위치까지 선택적으로 가동될 수 있도록 회전 가능하게 장착되는 물체 뒤집기 및 배치 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 핀의 인접 쌍은 상기 저지장치가 저지 위치에 있을 때 상기 뒤집힌 물체와 각각 접촉하고, 상기 복수의 핀의 인접 쌍은 상기 배치 표면을 이루는 것을 특징으로 하는 물체 뒤집기 및 배치 장치.
3. 이송장치와;

   공급 컨베이어 유닛에 의해 이송된 물체를 두 개의 경로 중 어느 한 경로로 향하게 하여 미끄러지게 하거나 뒤집도록 선택적으로 움직일 수 있는 제 1 미끄럼부재와;

   뒤집힌 물체를 수용하여 이 물체가 그 표면을 미끄러져 내려갈 때 상기 뒤집힌 물체의 운동을 안내하는 뒤쪽 미끄럼 부재와;

   상기 뒤집힌 물체가 상기 이송 장치 위에 내려 놓여지기 전에 상기 뒤집힌 물체의 운동을 멈추게 하고 이어서 상기 뒤집힌 물체를 상기 이송 장치 상에 내려놓는 뒤집기 멈춤 유닛과;

   미끄럼 물체를 수용하여 상기 미끄럼 물체가 표면을 내려갈 때 상기 미끄럼 물체의 운동을 안내하는 제 2 미끄럼 부재와;

   상기 이송 장치 위에 내려 놓여진 상기 뒤집힌 물체의 운동을 선택적으로 저지하는 저지 개폐기를 구비하고,

   상기 저지 개폐기는, 상기 이송 장치 상의 상기 미끄럼 물체와 상기 뒤집힌 물체의 개개의 위치가 제어되어 상기 뒤집힌 물체와 미끄럼 물체가 이들 사이에 원하는 간격을 두고 상기 이송 장치 상에 배치되도록 제어되는 물체 뒤집기 및 배치장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 미끄럼 물체가 상기 뒤집힌 물체에 대하여 정해진 위치에 있도록 상기 제 2 미끄럼 부재의 표면을 내려오는 상기 미끄럼 물체의 운동을 정지시키는 미끄럼 멈춤 유닛을 더 구비하여서, 상기 미끄럼 물체는 상기 제 2 미끄럼 부재와 상기 미끄럼 멈춤 유닛 사이의 교차점의 정 위치에서 정지되고, 상기 미끄럼 멈춤 유닛은 상기 이송 유닛 위에 상기 미끄럼 물체를 내려놓도록 회전 가능하게 움직일 수 있으며, 상기 미끄럼 멈춤 유닛은 상기 저지 개폐기와 제휴하도록 제어되어 상기 뒤집힌 물체와 상기 미끄럼 물체를 상기 이송장치 위에 바라는 상대적인 방식으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 물체 뒤집기 및 배치 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 뒤집기 멈춤 유닛에 미끄러질 수 있도록 연결되어, 상기 이송장치 상부에서 전체적으로 평면을 형성하는 평판을 더 구비하여, 상기 뒤집힌 물체가 상기 뒤집기 멈춤 유닛과 상기 평판에 의해 형성된 교차점에서 정지하게 되는 것을 특징으로 하는 물체 뒤집기 및 배치 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 물체는 식품류인 것을 특징으로 하는 물체 뒤집기 및 배치 장치.
7. 물체의 복수 개의 열을 제1 위치로 이송하는 단계와;

   이송된 상기 물체를 선택적으로 뒤집는 단계와:

   이송장치 위에 뒤집히지 않은 물체를 놓아두는 제 1 놓음 단계와:

   상기 이송장치 위에 뒤집힌 물체를 놓아두는 제 2 놓음 단계와;

   상기 뒤집힌 물체와 상기 뒤집히지 않은 물체 사이에 원하는 간격을 형성하도록, 상기 뒤집힌 물체가 상기 이송장치 상에 놓여지는 동안 상기 뒤집힌 물체의 운동을 선택적으로 저지하는 단계와: 그리고

   상기 선택적으로 뒤집는 단계 동안 발생된 요동 운동을 상기 제 2 놓음 단계전에 감쇠시킬 수 있도록, 상기 선택적으로 뒤집는 단계 후에 사전 설정된 안정화기간동안 상기 뒤집힌 물체를 보유하는 단계를 구비하는 물체를 자동으로 뒤집고 배치하는 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 선택적으로 뒤집는 단계는 품목의 제 1열을 뒤집고 이어서 품목의 제 2열을 상기 이송장치 위에 배치시킬 수 있게 하는 단계를 포함하고; 그리고

   상기 선택적으로 저지하는 단계는 상기 이송장치의 이송방향으로 상기 뒤집힌 품목의 제 1열이 상기 품목의 제 2 열 뒤쪽에서 이송장치 위에 배치되도록 이송장치 위에 상기 품목의 제 1 열을 보유하고 사전 설정된 시간에 상기 품목의 제 1열을 풀어놓는 것을 특징으로 하는 물체를 자동으로 뒤집고 배치하는 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 선택적으로 저지하는 단계는 복수의 핀이 연장된 긴 부재를 구비한 개폐기에 의해 수행되고, 상기 긴 부재는 상기 이송장치의 적어도 일 부분을 가로질러 연장되며, 상기 긴 부재는 상기 핀이 상기 뒤집힌 물체와 접촉하는 저지 위치로부터 상기 뒤집힌 물체가 상기 이송장치에 의해 자유롭게 이송될 수 있는 방출 위치로 선택적으로 가동될 수 있도록 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 물체를 자동으로 뒤집고 배치하는 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 물체는 식품류 품목인 것을 특징으로 하는 물체를 자동으로 뒤집고 배치하는 방법 .
11. 품목의 제 1 열을 제 1위치로 이송하는 단계와;

    상기 품목의 제 1 열을 뒤집고 상기 품목의 제 1열을 이송장치에 근접한 제 2위치까지 더 이송하는 단계와:

    상기 품목의 제 1 열을 사전 설정된 안정화 기간 동안 상기 제 2 위치에서 보유하는 단계와;

    상기 뒤집기 단계 후에 상기 품목의 제2 열을 제 1 위치로 이송하는 단계와;

    상기 품목의 제 2 열을 상기 이송장치에 근접한 보유 위치까지 이송하고, 상기 품목의 제 2 열을 상기 보유 위치에서 보유하는 단계와:

    상기 품목의 제2 열을 제 1 사전 설정 시간에 상기 이송장치 위에 내려놓는 단계와:

    상기 안정화 시간이 경과한 후에, 상기 품목의 제1 열을 상기 이송장치 위에 내려놓는 단계와:

    상기 품목의 제 1 열이 상기 이송장치 위에 내려 놓인 후에 상기 품목의 제1열이 이동하는 것을 저지하는 단계와:

    상기 품목의 제 1 열을 상기 이송장치의 운동방향에 대하여 상기 이송장치상의 상기 품목의 제 2 열 뒤쪽 위치에 배열시키기 위하여, 상기 품목의 제 1 열을 풀어놓는 단계를 구비하는 물체를 뒤집고 배치하는 방법.

Images