KR101205281B1 - 개선된 픽 앤드 플레이스 그리퍼 - Google Patents

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애우 델포드 시스템즈 리미티드
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Abstract

물품이 이용 중 한 위치로부터 픽업되어 선택적으로 이송 중에 회전되어 새로운 위치로 하강시킬 수 있는, 컴퓨터 제어형 로봇식 아암의 가동성 단부에 고정되는 도구가 기재되어 있다. 상기 도구는 각각 내측 에지 및 외측 에지를 구비하며, 내측 에지가 분리되는 제 1 위치와 상기 내측 에지가 포개지는 제 2 위치 사이에서 이동가능하거나, 작은 갭에 의해 접촉되거나 분리된다. 구동 수단은 상기 도구가 상기 분리된 블레이드와 하강할 수 있는 두 개의 블레이드들 사이 및 상기 블레이드가 상기 물품이 놓인 표면과 접촉할 때까지 물품의 대행 측면 상의 상대적인 이동을 달성하며 상기 블레이드를 상기 물품의 아래의 내부로 이동시키기 위해서 작동된다. 상기 도구는 진공 척 또는 상기 물품에 각각 단단히 결합되는 두 개 이상의 스파이크를 포함할 수 있으며, 상기 물품의 회전은 두 개의 블레이드를 포함하는 평면에 대체로 평행한 평면에서, 진공 척 또는 스파이크가 있는 부재를 회전시킴으로써 달성된다. 지지 부재는 각각의 블레이드 위에 위치 설정될 수 있으며, 구동 수단은 물품이 지지 부재들 사이에서 그리핑될 때까지 지지 부재와 블레이드 모두를 이동시키며 블레이드는 물품 아래로 계속 이동한다. 구동 수단은 물품의 하부면 상에 마찰 드래그가 물품을 분리하여 이동시키는 것을 방지하도록 제품 아래로부터 그 후 인입되기 때문에 물품 그리핑 위치 내의 지지 부재를 유지시킨다. 통상적으로 구동 수단은 블레이드가 제품 아래로부터 이동된 후에 제품으로부터 지지 부재를 결합 해제시킨다. 관찰 시스템은 로봇식 아암 제어 컴퓨터에 영상 신호를 제공하여, 픽업될 각각의 물품의 방위를 결정하여 상기 도구를 회전시키기 위한 신호를 발생시킨다.

Description

개선된 픽 앤드 플레이스 그리퍼 {IMPROVED PICK AND PLACE GRIPPER}
본 발명은 물품, 특히 오로지 식품류가 아닌 물품이, 이동되는 한 장소(통상적으로 컨베이어 벨트)에서 픽업(pick up)되어 다른 장소(통상적으로 다른 컨베이어 상의 트레이와 같은 내부 또는 다른 컨베이어 상)에 위치될 수 있는 그리핑 장치(gripping device)(도구; tooling)에 관한 것이다.
음식 처리 및 포장 산업에서, 고기와 같은 음식물의 큰 조각을 보다 작게, 보통 유사한 크기의 조각 부분으로 절단하여, 구매용으로 고객에 의해 선택되도록 (보통 냉장 또는 냉동 진열 캐비넷 내에) 진열용으로 절단된 부분을 개별적으로 포장하거나 두 개 이상의 그룹으로 포장되는 것이 공지되어 있다.
포크(pork) 및 램(lamb)은 찹으로, 소고기는 스테이크로 베이컨은 얇은 슬라이스(slice)로 절단한다. 대형 제품으로부터의 절단은 종종 블레이드 회전을 이용하여 달성되며, 절단된 부분(즉, 찹 또는 스테이크)은 이동하는 컨베이어 벨트로 차례로 떨어지게 된다.
방출 기구(escapement mechanism)는, 절단되는 부분들이 컨베이어의 길이 방향을 따라 분리되도록 제공될 수 있는데, 예를 들어 포크 찹의 경우에, 절단되는 대형 포크의 지방층이 상측인지 하측인지에 따라, 지방층으로 덮힌 각각의 찹의 에지가 예를 들어 항상 작업 라인에서 각각의 찹의 전방 (또는 후방) 에지일 수 있도록, 대체로 상기 절단 부분들이 유사한 방법으로 떨어지는 경향이 있을 것이다.
그러나, 상기 부분들은 컨베이어 상에 그렇게 정렬될 것이 보장되지 않는다.
소위 예비-포장 안에 있게 될 상기 부분(예를 들어, 찹)은, 유사한 방식으로 정렬되거나, (최상부 부분을 제외하고, 전술된 바와 같이, 아래 부분이 부분적으로 덮이게)서로 겹치도록 배열되게 정렬되거나 또는 포장된 상기 모든 부분의 크기 및 질이 보일 수 있도록 상기 부분이 편평한 트레이 상에 나란히 보기 좋게 배열된다.
지금까지는, 트레이 또는 다른 컨테이너 내측으로 고기 조각의 일부를 픽업하여 배치하는 단계가 적어도 수동으로 일부 수행되어왔다. 이는 제품 방위가 컨베이어 상에서 요구되지 않음을 의미하지만, 공정은 노동 집약적이며, 조작자가 상기 부분을 선택하여 배치하는 속도로 생산이 제한된다. 이러한 작업은 지루하기도 하다.
본 발명의 목적은 전술된 공정을 자동화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저장을 위해 포장되어 판매용으로 진열되는 유사한 물품(임의의 유사한 크기의 물품일 수 있지만 작게 제조되는 품목과 같은 음식의 유사한 품목일 수 있음)을 선택하여 배치하는데 이용될 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
현존 기술(Existing technology)
컴퓨터 제어 로봇은 영국, 밀턴 케인즈(Milton Keynes)에 소재하는 ABB Ltd로부터 개발되어 이용가능하다.
IRB 340 및 IRB 340SA 로봇식 아암은 특히, 포크 또는 램 찹, 스테이크, 닭고기 부분, 생선 토막 등과 같은 식품류를 픽업하여, 다른 컨베이어 상에 또는 다른 컨베이어 상의 트레이 상에 하강시키거나 떨어뜨릴 수 있는 다른 위치(평행한 컨베이어 상과 같은 위치)에 측방향으로 이동될 수 있게 하기 위해서 물품을 각각 들어올려 상승시키는데 적합하다.
상승, 이동 및 하강 중에, 로봇은 물품을 들어올려, 우선 물품과 결합할 때의 위치로부터 최대 목적을 위해서, 각 방향에서의 회전이 180°까지가 충분하지만 360°까지 회전시킬 수 있다.
로봇, 비디오 카메라, 위치설정 센서의 위치설정을 용이하게 하기 위해서, 각각의 컨베이어에 연결되는 이동 변환기의 속도 및 이동 방향은 제어 컴퓨터에 정보를 공급하도록 제공된다. 이러한 방식으로, 로봇에 의해 픽업될 다음 물품의 도달은 지체될 수 있으며, 컨베이어의 폭 전반에 걸친 정확한 위치는 컴퓨터에 공급되며, (평면도에) 형성되거나 표시된다면, 이들의 방위는 눈에 보이게 결정될 수 있으며, 물품을 보는 카메라는 컴퓨터가 각각의 물품의 정확한 방위를 결정할 수 있는 정보를 제공하여 제 2 컨베이어 상에(또는 트레이 내에) 위치될 때 소정의 방위를 점유하기 위해서 얼마나 많이 회전될 필요가 있는지를 결정한다.
물품이 적층되거나 서로 겹쳐지게 배열되는 장소에서, 물품이 선택되어 하나로 배치될 수 있다.
본 발명의 목적은 이러한 로봇식 아암에 장착되어 이 로봇식 아암에 의해 작동되는 도구(그리퍼)를 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명의 제 1 양상에 따라서, 이용 중에 물품이 한 위치로부터 픽업될 수 있으며, 선택적으로 수송중 회전되며 제 2 위치로 하강할 수 있도록 하는 컴퓨터 제어형 로봇식 아암의 가동성 단부에 고정되도록 제공되는 도구가 제공되며, 상기 도구는,
(a) 내측 에지가 큰 갭으로 분리되는 제 1 위치와 내측 에지가 작은 갭으로 분리되거나 접촉되는 제 2 위치 사이에서 이동 가능한, 내측 에지 및 외측 에지를 구비한 두 개의 블레이드, 및
(b) 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이들을 이동시키기 위한 두 개의 블레이드들 사이의 상대적 이동을 달성하기 위한 구동 수단을 포함한다.
제 1 위치에서의 블레이드를 이용함으로써, 도구는 두 개의 블레이드의 하부면이 물품의 대향 측면 상의 블레이드의 두 개의 내측 에지가 놓인 물품 상의 표면과 접촉하도록 하강될 수 있으며, 상기 물품은 블레이드를 물품 아래의 제 2 위치로 이동시키기 위해서 구동 수단을 작동함으로써 블레이드에 의해 픽업될 수 있다.
바람직하게, 블레이드의 두께는 내측 에지가 물품과 결합함에 따라 각각의 블레이드의 내측 에지에 있어서, 블레이드의 앞의 물품을 밀어내는 경향은 거의 없지만, 다소 물품이 위치되는 표면과 물품 사이에서 미끄러지는 경향이 있도록 선택된다.
바람직하게, 각각의 블레이드의 내측 에지는 물품에 날카로운 에지가 존재하지 않도록 베벨링하거나 둥글게한다.
바람직하게, 구동 수단은 두 개의 위치들 사이에서 고속으로 두 개의 블레이드를 이동시키도록 작용하여, 물품이 각각의 블레이드와 측방향으로 이동하게 하는 블레이드의 표면과 물품의 하부면 사이의 마찰이 거의 없는 경향이 있다.
바람직하게, 블레이드는 크기 및 형상 및 두께에 있어서 거의 유사하며 유사한 재료로 형성되며 물품이 제 2 위치로 이동됨에 따라 물품의 하부면과 미끄럼 접촉하는 상부면 상에 적어도 유사한 표면 처리를 갖는다.
바람직하게, 블레이드 하부면의 표면 처리 또한 유사하다.
바람직하게, 각각의 블레이드의 이동 속도는 비록 대체로 반대 의미이기는 하지만, 다른 블레이드의 이동 속도와 유사하다.
바람직하게, 블레이드의 크기 및 형상은 물품 아래에서 미끄러질 수 있는 각각의 블레이드의 영역이 상기 물품 영역의 50 %보다 크도록 선택된다.
바람직하게, 각각의 블레이드의 외측 에지는 블레이드가 이들의 제 2 위치를 점유할 때 물품의 대향 에지 영역과 결합할 수 있는 벽(wall) 또는 릿지(ridge) 또는 직립의 립(upstanding lip)을 포함한다.
각각의 립, 릿지 또는 벽은 (벤딩(bending up) 또는 몰딩(moulding) 또는 다른 방법으로는 립을 형성하도록 블레이드의 외측 에지를 형성함으로써) 블레이드와 일체형일 수 있으며, 예를 들어, 접착제, 또는 용접, 또는 리벳, 또는 나사로서 외측 에지에 인접하게 블레이드의 상부면에 고정되는 분리 부재를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 세정을 용이하게 하기 위해서 이격되어 있다.
블레이드가 미끄러지기 때문에, 블레이드에 대한 물품의 불필요한 회전 스큐잉(skewing) 또는 꼬임 또는 임의의 종류의 측방향 이동을 방지하기 위해서, 도구는 바람직하게 이동 억제 기구를 포함하며, 블레이드가 상대적으로 이동하면서 이용 중에 정지 상태를 유지시키는 물품 결합 수단을 포함하여, 물품 결합 수단과 물품 사이의 맞물림(결합)은 블레이드의 이동 결과로서 도구에 대한 물품의 측방향 또는 회전 운동을 방해할 것이다.
물품 결합 수단은 예를 들어, 도구가 하강하는 물품 위의 상부면과 결합할 수 있다.
이러한 배열에서, 이동 억제 기구는 도구에 픽업될 각각의 물품의 두께보다 적은 거리로 상기 평면으로부터 이격되어 있는 지시 단부 또는 각각의 지시 단부를 갖추어, 두 개의 블레이드를 포함하는 평면을 향해 대체로 수직 하향으로 지시되는 하나 이상의 스파이크를 포함할 수 있어서, 도구가 물품 상에 하강함에 따라, 스파이크는 블레이드가 컨베이어와 같은 물품이 놓인 표면과 접촉하기 전에 물품을 관통한다. 스파이크와 물품의 맞물림은 블레이드가 물품을 픽업하거나 해제하기 위해서 후속적으로 물품 아래로 미끄러짐에 따른 물품의 이동을 방지한다.
물품이 스파이크 또는 스파이크들 상에 고정되어 유지되는 것을 방지하기 위해서, 블레이드가 물품을 해제하기 위해 개방된 후에, 블레이드가 제 2 (개방)위치로 이동할 때, 이동 억제 장치는 스파이크 또는 스파이크들로부터 물품을 밀어내는 작용을 하는 배출 수단을 더 포함할 수 있다. 배출 수단은 블레이드 구동 수단에 의해 (또는 하나 이상의 블레이드들의 이동에 대해 작동하는 연동 장치에 의해) 작동될 수 있다.
통상적으로, 배출 수단은 스파이크 또는 스파이크들로부터 유사한 하향 방향으로 물품을 떨어지게 하기 위해서, 블레이드가 제 1 (폐쇄) 위치로 이동할 때 상향으로 인출되지만 블레이드가 제 2 위치(개방) 위치로 이동함에 따라 돌출 위치로 하향 이동하는 하나 이상의 핀을 포함한다.
다른 배열에서, 이동 억제 기구는 두 개의 블레이드를 포함하는 평면 위에 위치되며, 도구에 의해 들어올려 질 각각의 물품의 두께보다 적은 거리로 이격되어 있는 하나 이상의 탄성 변형 부재를 포함할 수 있어서, 도구가 물품 상에 하강할 때, 변형 수단의 하부면은 물품의 상부면과 결합하며, 상기 부재는 블레이드가 컨베이어와 같은, 물품이 놓인 표면과 접촉하기 전에 물품의 두께를 수용하기 위해서 변형되며, 물품 상의 최종 하향력, 및 변형 수단과 물품 사이의 마찰 저항은 물품을 픽업하거나 해제하도록 후속적인 블레이드 이동의 영향 아래에서 물품이 이동하는 것을 방지한다.
변형 수단은 블레이드에 대해, 상 방향으로 탄력 있게 편향되는 측면 강성도를 갖는, 탄성 변형 재료 블록, 휘어진 플레이트(sprung plate) 또는 블록, 또는 스프링 강의 접시형 플레이트(dished plate) 등, 또는 스프링 강 등의 하나 이상의 핑거를 포함할 수 있다.
통상적으로, 핑거 또는 각각의 핑거는 물품의 상부 면과 결합하기 위해서 하향으로 지시되도록 구부러지지만, 물품의 두께를 수용하기 위해서, 상승력에 의해 다소 편평해질 수 있다. 핑거는 물품과 접촉하는 핑거의 영역을 증가시키도록 두 개 이상의 다른 굽힘부를 포함할 수 있다.
제 3 배열에서, 이동 억제 기구는 도구가 물품 상에 하향으로 이동함으로써 물품의 상부면과 진공 클램핑되는 진공 척(vacuum chuck)을 포함한다. 진공 클램핑은 블레이드가 물품을 픽업하거나 해제하도록 아래로 미끄러짐에 따라 물품의 이동을 방해하는 역할을 한다. 진공 척은 가능한 포지티브 압력 공기 펄스를 이용하여, 제 2 위치에서 물품을 내려놓기 위해서 블레이드가 개방된 후에, 또는 개방됨에 따라 물품을 해제한다.
이송 중에 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 물품의 회전은 다른 부분에 대해 로봇식 아암의 한 부분을 회전시키거나, 로봇식 아암에 대해 도구를 회전시킴으로써 달성될 수 있다.
회전 억제 수단은 진공 척 또는 각각 물품에 단단히 결합하는 두 개 이상의 스파이크를 포함할 수 있는 경우에, 스파이크에 고정되는 물품의 회전은 물품이 블레이드에 대해 회전하도록 진공 척 또는 스파이크가 달려있는 부재를 회전시킴으로서 달성될 수 있다.
이들이 이용될 수 있는 경우에 보여진 바와 같이, 스파이크는 블레이드가 제품용 지지 플랫폼을 형성하도록 내부로 이동하며 제품이 새로운 위치에 놓일 때 외부로 이동하기 때문에 제품을 정지 상태로 유지하는 확실한 방법이다. 그러나, 스파이크가 바람직하지 않으며 진공 척이 사용될 수 없으며 휘어진 핑거(sprung fingers)가 충분히 만족스럽지 않은 상황이다.
특히, 물품(제품)은 두 개 이상의 분리된 또는 단지 미미하게 부착된 부품을 포함할 수 있다. 블레이드의 외측 이동에 의해 제품 조각을 옆으로 끌어내어 제품 부품과 블레이드 사이의 마찰 접촉으로 인하여 제품 조각을 산산이 부순다.
다른 상황에서, (매우 짧은 핀이 이용될지라도) 제품 또는 인덴트 상부 표면을 관통하는 것이 가능하지 않거나 바람직하지 않을 수 있으며, 대안적인 휘어진 핑거가 부품의 측면 드래깅(lateral dragging) 또는 (휘어진 핑거의 경우에) 부품의 분리를 방지하기 위해서 이동에 충분한 마찰 저항을 항상 제공하지 않거나 제품의 상부면 상의 진공 척의 흡입 효과는 제품 자체를 손상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 스파이크 또는 휘어진 핑거를 포함할 수 있지만 블레이드의 측면 인출로 인한 측방향 이동 또는 제품 분리의 위험을 감소시키기 위해서 향상된 그리퍼 도구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 블레이드의 측면 인출로 인한 측방향 이동 또는 제품 분리의 위험을 방지하도록 제품을 측방향으로 제지하며, 스파이크의 이용을 수반하지 않지만 (따라서 제품의 상부면을 관통하지 않음) (필요하다면)도구에 의해 제품이 회전시킬 수 있는 대안적인 향상된 그리퍼 도구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 양상에 따라서, 전술된 바와 같은 그리퍼 도구 내의 지지 부재는 각각의 블레이드 위에 위치되며, 구동 수단은 이용 중에 지지 부재와 블레이드를 이동시키기 위해 제공되며, 이용 중에 제품이 지지 부재들 사이에서 그리핑되어 블레이드가 제품 아래로 이동할 때까지 지지 부재와 블레이드를 이동시키며, 구동 수단은 제품의 하부면 상에 마찰 드래그가 제품을 분리하여 이동시키는 것을 방지하도록 제품 아래로부터 그 후 인출되기 때문에 제품 그리핑 위치 내의 지지 부재를 유지시키며, 블레이드가 제품 아래로부터 이동된 후에 제품으로부터 지지 부재를 결합 해제하도록만 작동하여 도구가 상승함에 따라 제품은 지지 표면 상에 유지되거나 지지 표면 상에 떨어지게 된다.
블레이드 및 지지 부재용 구동 수단은 통상적으로 이중 작용할 수 있거나 복귀 스프링과 조합하여 단일 작용할 수 있는 공압 실린더이다.
지지 부재들 사이에서 제품을 약간 그리핑시키기 위해서, 이를 위한 구동부는 낮은 스프링 정수 압축 스프링(low spring rate compression spring)과 조합하는 공전 연결부(lost motion connection)를 포함할 수 있으며, 상기 공전 연결부는 오버런 범위로 압축되며 제품 상에 측면 그리핑 력을 제공하며 공전이 구동부가 인입됨에 따라 수용됨을 보장한다.
바람직한 배열은 단일 유닛으로서 블레이드와 지지 부재를 이동시키는 제 1 이중 작용 공압 실린더 및 지지 부재에 대해 블레이드를 이동시키는 제 2 이중 작용 공압 실린더를 포함한다.
다른 원동 구동부(motive power drive)는 전기 모터 및/또는 전자기 솔레노이드 및/또는 유압식 구동부와 같이 이용될 수 있다.
각각의 지지 부재는 관련된 블레이드의 상부면과 미끄럼 접촉할 수 있어서, 제품에 있어서 폐쇄 중 및/또는 제품을 해제하기 위한 개방 중에 상대적인 이동이 자기 세정 방식으로 작용하며, 지지 부재는 블레이드의 상부면을 스크래핑하는 것으로서 고려될 수 있으며, 단부는 스크래이퍼(scaraper)가 될 수 있다.
제품을 해제하기 위해서 블레이드와 지지 부재를 완전히 인입할 필요가 없는 한, 이용 중에, 구동 수단은 지지 부재의 내부면과 정렬하기 위해서 블레이드를 인입하도록 작동될 수 있으며, 제품을 해제하기에 충분한 거리를 두어 블레이드와 지지 부재를 동시에 인입하여, 지지 표면에 대한 제품의 위치는 실질적으로 도구가 이동되는 위치에 의해 결정되는 것으로부터 방해받지 않는다. 이러한 방식으로 도구가 제품과 떨어져 수직으로 상승하기 때문에, 지지 부재는 도구가 이들로부터 떨어져 상승될 때까지 제품을 계속 위치시키며, 구동 수단이 지지 부재와 블레이드를 완전히 인입시키도록 작동할 수 있다.
지지 부재와 블레이드를 완전히 인입시키는 단계는 보다 많은 제품을 픽업하도록 이송 중에 도구 순환으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제 3 양상에 따라서, 스파이크 또는 전술된 도구의 휘어진 핑거는 두 개의 블레이드를 포함하는 평면에 대체로 표준 연장하기 위해서 장착되는 이격 배열된 긴 로드형 핑거에 의해 대체될 수 있어서, 이용 중에, 도구는 인입된 블레이드와 제품 위로 하강되며, 몇몇 핑거의 하부 단부는 제품의 상부면과 결합할 것이며, 결과는 도구가 제품 위에 그리고 둘레에 하향으로 계속 이동함으로써 상향으로 밀어내질 수 있지만 연장을 유지할 것이며 제품을 에워쌀 것이며, 이용 중에 블레이드가 내부 및 외부로 제품의 하부면에 대해 이동함에 따라 측방향에 대해 후속적으로 이동하기 때문에 측면 지지부를 제공할 것이다.
핑거는 블레이드 방향으로 탄성 있게 편향될 수 있으며 또는 가이드 내에 단순히 미끄럼 운동 조립(sliding fit)될 수 있어서, 블레이드가 대체로 수평이면, 핑거는 대체로 수직일 것이며 중력으로 인해 이들의 중량 아래로 떨어질 것이다.
바람직하게, 정지 수단은 핑거가 블레이드의 레벨을 떨어뜨리는 것을 방지하도록 제공되어 블레이드와 핑거의 맞물림이 방지된다.
도구에 의해 유지되는 제품이 배치될 때, 블레이드는 제품이 도구로부터 떨어지도록 또는 도구가 상승됨에 따라 이들 사이를 통과하도록 우선 인입되며, 제품에 의해 상승되는 핑거는 다른 제품과 도구가 분리됨에 따라 다른 핑거와 함께 다시 정렬된다.
제품이 핑거에 부착될 수 있으며, 핑거와 가이드 또는 슬리브 또는 핑거가 관통하여 연장되는 플레이트 내의 개구 사이의 갭을 침투할 수 있는 경우에, 부가적인 구동 수단은 제품이 도구로부터 해제된 후에 하향 방식으로 모든 핑거를 명확하게 밀어내기 위해서 제공될 수 있다. 이는 단순히 편평한 플레이트 또는 핑거의 상부 단부에 의해 지지되며 핑거 위에 장착되는 패드를 포함하며, 핑거가 제품에 의해 상승될 때 자유롭게 올릴 수 있으며, 제품에 의해 밀어올릿지 않는 핑거와 일렬로 떨어지도록 제품에 의해 밀어올려지는 모든 핑거에 힘을 가하기 위해서 자체 중력으로 인하여 핑거 상에 압력을 가한다.
이와 달리, 플레이트 또는 패드는 예를 들어, 공압 실린더 또는 전기 모터 또는 솔레노이드 구동부에 의해 하향 가압으로 명확히 구동될 수 있다.
이와 달리, 각각의 핑거는 공압 실린더의 피스톤을 포함할 수 있으며, 실린더 내의 공기 압력은 모든 핑거에 하향 가압하지만, 가능한 안정 밸브 공기의 도움으로 이들의 하부 단부가 제품과 결합함으로써 핑거가 이들의 실린더 내측으로 상향으로 밀어내짐으로써 일정한 압력을 유지하기 위해서 방출되게 한다.
로봇식 아암 자체가 비틀림 강성이 없이 없거나 아암과 도구 사이의 연결부, 또는 아암과 고정된 지지부 사이의 연결부가 상대적인 회전 운동을 마모로 인해 발생시키는 경우에, 고유 공전 또는 각각의 연결부 내의 비틀림 강도의 부족은 도구가 픽업 중에 블레이드 및/또는 지지 부재 상에 쓰이는 임의의 힘, 블레이드가 개방됨에 따라 아암에 전달되는 임의의 반응 토오크로 픽 앤드 플레이스 사이클(pick and place cycle)에서 결정적인 또는 주요한 각도로 회전시킬 수 있다.
이는 특히, 블레이드 및/또는 (제공된다면)지지 부재가 물품을 해제하기 위해서 개방될 때 관계가 있으며, 이는 아암과 연결부 내의 백래시 및/또는 로봇식 아암의 비틀림 축선 내의 고유 가요성은 물품이 해제될 때, 물품이 아암 및 도구에 의해 부정확하게 배향되게 할 수 있기 때문이며, 블레이드 및/또는 (제공된다면)지지 부재는 로봇식 아암의 비틀림 구동 축선 상에 회전력(reaction torque)을 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 보다 바람직한 특징에 따라서, 아암의 일부분이 다른 부분에 대해 회전될 수 있는 임의의 축선 둘레 및/또는 도구와 아암 사이의 회전 축선 둘레 및/또는 로봇식 아암의 비틀림 구동 축선 둘레에 무시가능한(바람직하게 제로) 토오크를 가하기 위해서, 이동되도록 야기되는 두 개의 블레이드 및/또는 (제공된다면) 지지 부재가 선택된다.
바람직하게 도구는 로봇식 아암에 중앙으로 부착되는 브릿지를 포함하며, 두 개의 블레이드는 대향 단부에 피벗 운동 가능하게 장착되며, 블레이드가 이들의 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동되는 구동 수단, 지지 부재와 (제공 된다면)이들의 구동 수단에 연결되기도 한다.
바람직하게, 브릿지는 도구의 중량을 최소로 유지하기 위해서 브릿지 또는 구동부에 블레이드를 부착하기 위한 임의의 지지대 또는 장착부일 수 있는 알루미늄 또는 플라스틱으로 이루어진다.
각각의 플레이트 및 (제공된다면) 각각의 지지 부재는 플라스틱으로 형성되지만 바람직하게는 스테인레스 강으로 형성되며, 통상적으로는 두께가 약 0.5 mm 정도이다.
바람작하게, 등록상표 긴 나일론 블록(elongate Nylon®block)은 각각의 블레이드의 외측 에지를 따라서 고정되지만 상기 에지로부터 이격되어 있다.
구동 수단은 두 개의 블레이드 및 (제공된다면) 지지부 상에 동일하게 그리고 반대로 작용할 수 있거나 구동되는 블레이드 (제공된다면 구동 지지 부재)에 대해 적합한 방식으로 각각 이동시키기 위해서, 다른 블레이드(제공된다면 다른 지지부재)에 전달 구동시키도록 두 개의 지지 부재들 사이 및 두 개의 블레이드들 사이의 연결부를 갖추어 블레이드들 중 하나 및 (지지부가 제공된다면) 지지부들 중 하나에 작용할 수 있다.
구동 수단은 이동의 양 방향으로, 제공된다면 지지 부재 또는 각각의 지지 부재와 블레이드 또는 각각의 블레이드에 포지티브 구동력을 가하는 의미로 이중 작용할 수 있다.
이와 달리, 구동 수단은 한 의미에서 블레이드( 및 제공된다면 지지 부재)를 이동시키기 위해서만 작용할 수 있으며, 스프링 수단은 구동 수단이 비-활성되거나 비결합된다면 반대 의미로 이들을 역 이동시키도록 작용한다.
로봇식 아암은 아암에 대해 부착되는 도구를 회전시키기 위해서, 회전 구동부를 포함하는 경우에, 이송 중에 도구 및 물품을 배향하기 위해서 사용될 수 있다.
이와 달리, 로봇식 아암 회전 구동부는 블레이드 및 (제공된다면) 지지 부재의 상대적인 이동을 달성하기 위해서 도구 상의 구동 수단을 기계적으로 작용하도록 사용될 수 있다.
도구가 전술된 바와 같이 브릿지를 포함하는 경우에, 블레이드는 브릿지에 대해 피벗 운동가능하며, 구동 수단은 브릿지 및 서로에 대해 블레이드를 이동시키도록 브릿지에 일 부분 부착될 수 있다. 마찬가지로 구동 수단이 제공된다면, 유사한 방식으로 지지 부재 상에 작용할 수 있다.
물품 아래의 내부 미끄럼 운동 이동 이전에, 블레이드는 물품이 지지되는 매끄러운 컨베이어 벨트의 상부 표면과 같은 편평한 물품/제품 지지 표면과 접촉하도록 압착되며, 탄성 공전 연결부는 블레이드와 로봇식 아암 사이에 제공될 수 있다. 이는 블레이드가 도구를 지지하는 로봇식 아암의 단부의 하향 이동 전에 블레이드가 상기 표면과 접촉한 후에 탄성 공전 연결부를 압축하도록 로봇식 아암의 최종 이동을 위해 짧게 물품 지지 표면과 접촉시킨다. 이러한 탄성 공전 연결부의 압축으로 저장된 에너지는 )블레이드에 하향력을 가하며(상기 표면, 예를 들어, 컨베이어에 의해 놓임) 블레이드가 표면과 미끄럼 운동 접촉을 유지하여, 이들이 물품으로 이동하여 물품과 결합하여 상승하지 않음을 보장하며, 대신에 물품 아래에서 계속적으로 밀어내어 들어올리며, 블레이드를 폐쇄시킬 수 있다.
공전 연결부는 로봇식 아암과 도구 사이에 있을 수 있거나, 도구가 단단한 브릿지를 포함하는 경우에 블레이드와 브릿지 사이에 있을 수 있다.
블레이드 구동 수단이 브릿지의 일부에 부착되는 경우에, 바람직하게 공전 연결부는 구동 수단과 브릿지 사이 또는 구동 수단과 블레이드(또는 블레이드들) 사이에 제공되어 브릿지와 블레이드 사이에 임의의 공전을 수용한다. 이와 달리, 구동 수단은 블레이드가 이동하는 평면에 평행한 평면에서 비틀림 강성도를 가질 수 있으며 블레이드와 브릿지 사이의 공전을 수용하기 위해서, 블레이드가 이동하는 평면에 수직인 평면에서 피벗 운동함으로써 굽혀지거나 비틀리며 하강할 수 있다.
지지 부재가 블레이드 위에 제공되는 경우에, 로봇식 아암 또는 브릿지에 대한 블레이드의 임의의 공전은 지지 부재가 이들이 컨베이어와 접촉한 후에 블레이드와 이동하도록 지지 부재에 대해 반복될 수도 있어야만 한다.
제공되는 경우에 지지 부재 및/또는 블레이드를 이동하기 위한 구동 수단은 전기로 동력이 공급될 수 있으며, 솔레노이드 또는 회전 전자기 구동부를 포함할 수도 있지만, 바람직하게는 공압식으로 동력이 공급되며 공압 확장성 받침대를 포함하며, 바람직하게 이중 작용 받침대 및 받침대의 실린더 내의 피스톤의 이동은 요구되는 바와 같이, 실린더의 하나의 단부 또는 다른 단부에 포지티브 압력을 가함으로써 달성된다.
압력하의 공기는 바람직하게, 아암 또는 도구에 의해 지지되는 밸브, 바람직하게는 도구의 브릿지 상에 공급되며, 상기 밸브는 받침대의 하나의 단부 또는 다른 단부에 공기압을 지향시키도록 작동되는 솔레노이드이며, 또는 로봇식 아암을 제어할 수 있는 컴퓨터의 제어 하에서, 대기 중 압력의 소오스 또는 다른 소오스로부터의 제 2 공기 라인 수단에 의해 공압식으로 작동된다.
블레이드 및 제공되는 경우 지지 부재는 서로 및/또는 도구의 일부를 형성하는 브릿지에 대해 회전할 수 있거나, 서로 또는 브릿지에 대해 선형으로 미끄럼 운동할 수 있다.
블레이드 및 (제공된다면) 지지 부재는 브릿지 아래에서 지지되며, 브릿지와 블레이드 사이의 갭은 물품의 다른 높이를 도구 내에 수용시키도록 조정할 수 있다.
본 발명은 단일 물품을 픽업하는데 제한되지 않으며, 블레이드와 임의의 지지 브릿지 사이의 갭 및 블레이드의 이동 및 블레이드의 치수를 적합하게 정함으로써, 다른 물품 위에 배열되는 두 개 이상의 적층된 물품(베이컨 조각과 같음)은 도구에 의해 픽업될 수 있다. 블레이드와 함께 조합되어 제공되는 임의의 지지 부재의 높이는 물품의 높이 또는 적층된 물품의 높이에 따라서 선택된다.
마찬가지로, 찹 또는 스테이크 또는 생선 토막과 같은 두 개 이상의 부분은 컨베이어 상에 서로 겹쳐지게 배열되며, 본 발명에 따라 작동되며 구성된 도구는 어레이를 구성하는 상기 부분의 관계를 어지럽히지 않고, 서로 겹쳐진 어레이를 들어올려 배치하도록 사용될 수 있다.
바람직하게, 도구는 서로 겹쳐진 어레이에 대해 배향되서 두 개의 블레이드 (및 제공된다면 지지 부재)는 상기 부분이 겹쳐서 배열되는 방향으로 대체로 직각 라인을 따른 어레이로 나아간다.
따라서, 바람직하게 도구는 로봇식 아암 제어형 컴퓨터에 영상 신호를 제공하는 관찰 시스템(viewing system)으로 구성되며, 상기 컴퓨터가 각각의 물품의 방위 특히, 서로 겹쳐진 어레이의 서로 겹쳐진 방위를 결정 지게 하며, 도구를 회전하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있어서, 서로 겹쳐지는 어레이와 같이, 도구와 물품이 결합하기 전에 물품 또는 어레이에 대한 방위를 보장하여 블레이드 (및 제공된다면 지지 부재)가 물품 또는 어레이에 대해 적합하게 이동할 것이다.
따라서, 본 원에 물품에 대한 임의의 언급은 단일 품목 또는 적층되거나 서로 겹쳐진 어레이의 두 개 이상의 이러한 품목을 의미할 수 있다.
본 발명은 제 1 컨베이어, 제 1 컨베이어와 이격되어 있는 제 2 컨베이어, 로봇식 아암 및 컴퓨터 제어기를 포함하는 제품 처리 시스템 내에 놓일 수 있으며, 전술된 바와 같이 구성되는 원격 또는 가동성 단부에 부착되는 도구를 구비하며, 아암 및 도구는 컨베이어 상의 물품 둘레에 도구를 위치 설정하며, 제공된다면 지지 부재를 물품과 반대 접촉하도록 이동시키며, 그리고 물품의 아래로 블레이드를 미끄럼 운동하도록 컴퓨터로부터 공급되는 신호에 의해 제어될 수 있어서, 로봇식 아암을 적합하게 제어함으로써 하나의 컨베이어로부터 물품을 들어올리며, 물품을 다른 컨베이어 위에 위치시키기 위해서 아암 및 물품 함유 도구를 이동시켜, 컴퓨터로부터 적합한 제어 신호에 의해, 블레이드와 (제공된다면)지지 부재를 개방하여 물품을 다른 컨베이어 상에 놓는다.
아암은 블레이드 (및 제공된다면 지지 부재)가 개방되기 전에 도구가 다른 컨베이어 위에 위치설정된 후에 하향 탐지로 컴퓨터 제어하에서 이동될 수 있어서, 물품이 놓이는 다른 컨베이어 상에 떨어지는 거리를 제어한다.
시스템은 컴퓨터가 한 컨베이어 상의 각각의 물품의 위치설정 및/또는 방위 및/또는 특성(nature)을 결정할 수 있는 신호를 생성시키는 감지기 및 카메라를 포함할 수 있으며, 구동부가 도구를 상승 및/또는 회전 및/또는 하강시키며 및/또는 로봇식 아암을 조절하도록 작동시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있어서, 도구는 한 컨베이어 상에 물품 진행 이동에 대해 정확한 시간에 위치설정되며 도구는 상기 컨베이어로부터 물품을 들어올릴 수 있으며, 제공된다면, 이송 중에 회전시켜 정확한 방위 및 제시간에 올바른 지점에서 정밀하게 다른 컨베이어 상에 위치시킨다.
상기 다른 컨베이어는 트레이 또는 다른 컨테이너를 가질 수 있으며, 관찰 시스템 및 센서는 로봇식 아암에 대해 각각의 트레이 또는 컨테이너의 정확한 위치를 확인하기 위해서 설정될 수 있으며, 컴퓨터는 상기 다른 컨베이어와 상기 하나의 컨베이어의 이동을 제어하도록 프로그래밍하여, 특정 트레이 또는 컨테이너가 특정 시간에 한 컨베이어로부터 들어올려진 특정 물품을, 전술된 바와 같이 구성되며 작동하는 도구에 의해 상기 트레이 또는 컨테이너 내에 위치되어 로봇식 아암에 의해 유지되게 한다.
본 발명은 다음 첨부 도면을 참조하여 예로서 기재될 것이다.
도 1은 본 발명을 구현하는 도구의 하부 단부에 조립되는 ABB Ltd IRB 340 로봇식 아암의 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 구성된 도구의 사시도로서, 하강하여 물품을 픽업하여 제 2 위치로 이동될 수 있도록 두 개의 블레이드가 개별적으로 도시된 도면이며,
도 3은 도 2의 도면과 유사하지만 두 개의 블레이드가 함께 이동되는 도면이 며,
도 4는 도 3의 도면에 유사한 변형 도구로서 픽업될 물건의 상부 표면이 도 2 및 도 3의 스파이크 대신에 휘어진 핑거의 어레이에 의해 결합되는 도면이며,
도 5a 및 도 5b는 두 개의 블레이드가 어떻게 동시에 이동되는지를 개략적으로 도시하며, 최종 토크가 도 1의 로봇식 아암과 도구 사이의 연결 축선 둘레에 어떻게 작용하는지를 도시하는 도면이며,
도 6a 내지 도 10b는 블레이드의 이동이 로봇식 아암 연결부에서 보다 적거나 무시할 수 있는 토오크를 발생시키는 도구의 다른 배열을 도시한 도면이며,
도 11은 블레이드가 있는 컨베이어와 접촉하는 하강되는 도구가 개방되어 내부로만 이동하여 폭찹(pork chop) 아래에 위치한 상태를 도시하는 도면이며,
도 12는 블레이드가 찹 아래로 이동된 후에, 도구가 상승하여, 로봇식 아암에 의해 측방향으로 이동되어 인접한 컨베이어 상의 트레이로 떨어지려고 하는 상태를 도시한 도면이며,
도 13은 하나의 컨베이어 상의 겹쳐진 찹 그룹을 도시하고 있으며, 두 개의 블레이드가 겹쳐진 찹 그룹과 결합하여 겹쳐진 찹 그룹이 단일 물건으로서 픽업되도록 이동되어야 하는 방향을 도시하는 도면이며,
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 제 1 양상을 구현하는 그리퍼 도구의 사시도, 평면도 및 측면도이며,
도 15a 내지 도 15d는 유사한 도면으로서 (도시되지 않은) 제품을 결합하는 제 1 단계로서, 실린더들 중 하나가 블레이드 및 지지 부재를 서로 밀접하게 이동 시키도록 작동되는 도면이며,
도 16a 내지 도 16d는 유사한 도면으로서, 제품 아래에 플랫폼을 형성하기 위해서, 블레이드가 지지 부재에 관하여 이동되도록 양 실린더가 작동되는 도면이며,
도 17a 및 도 17b는 스파이크(82) 대신에 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 그리퍼에서의 이용을 위한 다중 핀/핑거 로케이션 장치의 측면도 및 저면도이다.
도 1은 장착 장치(18)에 모이는 세 개의 관절형 아암(12, 14, 16), 상부 구동 유닛(10)을 포함하는 로봇식 아암의 사시도이다. 유닛(10)은 통상적으로 컨베이어(도 1에 도시되지 않음) 상에 로봇식 아암을 위치시키도록 프레임워크에 위치된다.
도 2 및 도 3은 중앙 클래핑 칼라(20)를 이용하여 장착 장치(18)에 고정될 수 있는 도구를 도시하고 있다. 상기 중앙 클래핑 칼라는 브릿지의 상부 영역(22)의 중간에 위치되어, 브릿지의 상부 영역(22)의 주요 부분(24)이 평행하게 상부 영역 아래로 연장하며, 이들의 단부를 넘어 돌출하며, 두 개의 피벗 장착부(26, 28)가 제공되며 이 두 개 피벗 장착부에는 두 개의 핀(보이지 않음)이 회전하여 미끄럼 가능하게 수용된다. 각각의 핀의 주요 부분은 도면으로부터 보이지 않지만 확장 헤드는 "30, 32"에서 볼 수 있으며 각각의 핀의 하부 단부는 장착부(26, 28) 아래로 각각 돌출하며 압축 스프링(34, 36)에 의해 둘러싸인다.
각각의 헤드(30, 32)와 각각의 장착부(26, 28)의 상부 단부 사이에 트랩핑된 것을 각각 "38", "40"으로 도시한 아암이며, 아암은 두 개의 받침대(42, 44)로부터 측면으로 연장하며 받침대는 이와 유사하게 측면으로 연장하는 평행한 아암(46, 48)을 가진다.
아암(38, 46 및 40, 48)은 정렬된 보어를 가지며, 이 보어를 통하여 장착부(26, 28)의 하부 단부와 하부 아암(46, 48) 사이에 스프링(34, 36)을 트래핑하는 두 개의 핀이 통과한다. 비록 도시되지는 않았지만, 핀이 아암(46, 48)을 통해 돌출하여 두 개의 블레이드(54, 56)용 두 개의 만곡형 지지부(50, 52)에 키 결합된다. 상기 두 개의 블레이드(54, 56)는 각각 내측 에지(A) 및 외측 에지(B)를 구비하며, 상기 블레이드들은 상기 내측 에지(A)들이 큰 갭 만큼 분리되는 제 1 위치와 상기 내측 에지들(A)이 더 작은 갭 만큼 분리되거나 접촉하거나 겹쳐지는 제 2 위치 사이에서 이동 가능하다.
상부 아암(38, 40)은 핀에 키 결합되어 핀 축선을 중심으로 한 아암(38, 40)의 피벗 운동은 블레이드(54, 56)가 서로를 향하거나 서로로부터 멀어지도록 하는 의 측방향 이동을 유발한다.
아암(38, 40)은 마주하는 단부들에서 아암(38, 40)에 피벗 운동가능하게 연결되는 링크(58)에 의해 연결되어, 하나의 아암의 피벗 운동이 다른 아암에 확실히 전달되도록 한다.
구동은 공압 실린더(60) 및 피스톤 로드(62)에 의해 제공된다. 도 2에서 피스톤은 완전히 인입되어 도시된다. 실린더 및 피스톤의 원격 단부는 브릿지(24)의 주요 부분 및 아암(38)에 각각 고정되도록 블록(64)에 피벗 운동가능하게 연결된다.
피스톤의 후방에 공기를 공급함으로써 피스톤 로드를 연장하는 방식으로, 아암(38)은 브릿지(24)에 대해 피벗 운동하며, 아암(40)은 링크(58)에 의해 동일한 각도로 회전된다. 피스톤 로드(62)의 단부는 아암(38)의 선외 단부에 핀(68)에 의해 피벗 운동가능하게 연결되며 - 링크(58)가 상기 단부에 피벗 운동가능하게 고정되는 지점 아래의 블록(66)에 조립된 상태로 도시되어 있다.
피스톤 및 실린더와 같이, 링크는 두 개의 블록(70, 72)에서 종결되며, 두 개의 블록은 핀(74, 76)에 의해 포착 유지되어 핀(74, 76)을 중심으로 피벗 운동한다.
브릿지 부재(24)의 중심에 로드(78)가 있으며, 로드는 상부 단부가 "24"에 고정되며, 하부 단부는 "82"와 같이 스파이크를 갖는 별형 플레이트(80)에 고정되는데, 스파이크는 두 개의 플레이트(54, 56)를 포함하는 평면으로 하향 돌출하도록 별형 핑거(star fingers)에 고정된다. 조립체가 물건 주위로 하강할 때, 개방 위치에 있는 블레이드(도 2에 도시됨)에 의해 상승되는 물건과 스파이크가 결합하도록 구성된다. 플레이트(80)가 브릿지 부재(24)에 대해 회전되지 않으면, 스파이크 상의 물건(도시되지 않음)을 찔러 고정하는 작용은 블레이드들이 도 2에 도시된 위치로부터 도 3에 도시된 위치로 폐쇄될 때 블레이드들의 내측 에지(A)에 의해 가압 또는 회전되고 이에 의해 물건 아래로 슬라이딩하도록 하여 블레이드들에 물건을 포착하도록 하는 물건에 대한 소정의 경향을 감소시킨다.
블레이드(54, 56)는 볼트 및 너트("84"로 지칭된 것들 중 하나) 그리고 스페이서("86"로 지칭된 하나)에 의해 아암(50, 52)에 고정된 상태로 도시되어 있으며, 스페이서는 아암(50, 52)과 블레이드(54, 56) 사이에 끼워지며, 각각의 볼트는 스페이서를 통해 연장한다.
볼트의 헤드(도시되지 않음)는 블레이드에 예를 들어, 용접 또는 납땜에 의해, 고정되어 블레이드의 하부면 아래로 돌출되지 않으며, 각각의 볼트의 헤드는 각각의 스페이서의 내부에 있는 인덴트(indent; 도시되지 않음) 내에 알맞게 수용된다.
플레이트는 장착부(42, 44) 내의 핀 유지 포착부에 연결되는 아암의 단부 아래로 연장하지 않기 때문에, 블레이드(54)(또는 56) 더하기 스페이서들(86)의 각각의 두께와 두께가 동일한 확장부는 각각의 아암(50, 52)의 선회 단부 아래에 위치된다. 예를 들어, 각각의 핀의 하부 단부에 있는 확장 헤드일 수 있다.
스프링(34, 36)은 아암(50, 52) 및 지지 부품(42, 44) 및 링크(58)를 브릿지 부재(22, 24)에 대해 상승시킨다.
공전은 블레이드를 컨베이어의 표면과 접촉하도록 하향으로 밀며, 필요하다면, 스프링은 상기 부품의 상대적인 이동을 수용하도록 압축된다.
조립체가 컨베이어와 무관하게 다시 한번 상승하자마자, 스프링은 아암(38, 40)이 장착부(26, 28)의 상부 단부와 접촉하게 되도록 연장될 것이다.
도 2 및 도 3의 도구와 유사한 도구를 도시하는 도 4는 다른 한편으로는, 도 2 및 도 3의 별형 플레이트(80) 및 스파이크(82)에 대한 대안을 도시하고 있다. 여기서 플레이트(80)는 각 측면 상에 세 개씩 여섯 개의 스프링 핑거를 형성하도록 중앙 영역(89)의 어느 한 측면 상에서 절단되는 스프링 강 플레이트(88)에 의해 대체되며, 상기 핑거들 중 하나는 도면부호 "90"으로 표시된다. 각각의 핑거는 "92"에서 구부러져서, 중앙 영역(89)으로부터 하향으로 연장되어, "94", "96"에서 물건 결합 패드(98)를 형성한다.
패드(98)의 하부와 물건(도시되지 않음) 사이의 마찰력은 물건(도 2 및 도 3에 대한) 내의 스파이크(92)의 결합과 같은 동일한 목적을 수행하지만, 물건을 손상시키지는 않는다.
도 5는 도 2 내지 도 4의 결합의 구조 형상을 도시하고 있다. 따라서, 플레이트는 "54", "56"으로 지칭되며 링크는 "58"로 지칭된다. 칼라(20)의 중심 축선은 (100)으로 표시되며, 블레이드 회전 방향은 화살표(102, 104)로 지칭된다.
블레이드는 (개방 또는 폐쇄되든지) "100"을 중심으로 동일한 방향으로 회전하기 때문에, 축선(100)을 중심으로 최종 토오크가 생길 것이다. 로봇식 아암 및/또는 아암과 브릿지 조립체(22, 24) 사이의 연결부는 임의의 공전(오버런(overrun) 또는 백래시(backlash)로서 나타날 것임)을 포함하며, 이러한 토오크는 조립체 및 특히 기대 방향에 대한 블레이드(54, 56)의 예상치 못한 회전 운동을 야기할 것이다. 새로운 위치에 놓여질 때 도구에 의해 물건이 부정확하게 위치되는 결과가 초래될 수 있다.
이 때문에, 도 6a 내지 도 10b는 "100" 을 중심으로 임의의 뒤틀림 토오크를 생성시키지 않도록, 개방 및/또는 폐쇄와 같은 정반대 방향으로 블레이드를 이동시키는 대안적인 구동 기구를 개략적으로 도시하고 있다.
도 6a 내지 도 10b 각각에서 축선(100)은 두 개의 블레이드(54, 56)와 마찬가지로 도시되어 있다.
도 6a 및 도 6b에는 두 개의 톱니 휠(106, 108)이 블레이드(54, 56) 각각에 키 결합되며, 피스톤 및 실린더(109)는 블레이드를 개방 및 폐쇄하기 위해서 아암(110, 112)에 작용한다. 제로 토오크(zero torque)는 축선(100)을 중심으로 야기된다.
도 7a 및 도 7b에서, 블레이드(54, 56)는 평행한 슬라이드(114, 116)에 의해 움직이며 상대적인 미끄럼 운동은 예를 들어, 브릿지(도시되지 않음)와 슬라이드들 중 하나의 슬라이드(116) 사이에서 작용하는 실린더 및 피스톤(117)을 작용함으로써 실행된다. 피니언(118)은 축선(100)을 중심으로 자유 회전가능하며, 피니언의 치형부는 슬라이드(114, 115)의 평행하게 이격되어 있는 에지에 형성되는 치형부에 결합한다. 피니언(118)의 회전으로 인해 슬라이드(116)는 오른쪽으로 이동되며, 슬라이드(114)는 왼쪽으로 이동된다. 제로 토오크가 축선(100)을 중심으로 야기된다.
도 8a 및 도 8b에서, 가위형 기구(scissors mechanism; 120)는 두 개의 블레이드(54, 56)를 연결하며, 실린더 및 피스톤(121)은 기구의 네 개의 외측 단부들 중 두 개의 단부들(122, 124) 사이에서 작용한다. 다른 두 개의 외측 단부(126, 128)는 블레이드(54, 56)에 대해 피벗 운동한다. 중간 연결부들 중 하나의 중간 연결부(130)는 고정 부재(134) 내의 슬롯(132') 내에서 미끄럼 운동 가능하다.
연결부(122, 128)와 조립체 사이의 상대적인 미끄럼 운동은 지지 아암 내의 슬롯(136, 138)에 의해 제공되어 블레이드가 모여지게 이동하며(도 8a에 도시된 바와 같이) 멀어지제 이동하도록 한다(도 8b에 도시된 바와 같이).
제로 토오크는 제 2 중간 연결부에 부과된다. 이를 위해서, 가위형 기구의 다른 다섯 개의 연결부가 이동할 때 축선(100)이 정지 상태를 유지하는 연결부와 일치하도록 배열된다.
도 9a 및 도 9b는 장착 블록(136)이 슬롯(138)을 중심으로 피봇될 수 있고 링크(140)(링크(158)에 피벗 운동가능하게 부착됨)가 또한 슬롯(138)-또한 도 5a 및 도 5b에서 축선(100)과 동일시할 수 있음-을 중심으로 회전하는 것을 제외하고 도 5a 및 도 5b의 배열과 유사한 배열을 보여준다.
블레이드가 더 이상 회전하지 않기 때문에 슬롯(138)을 중심으로 토오크가 감소된다. 블록(136) 및 링크 및 실린더가 대신 회전한다.
도 10a 및 도 10b에서, 평행한 링크(142, 144 및 146, 148)는 이들의 단부에서 블레이드(54, 56) 및 두 개의 맞물리는 톱니 지점(150, 152)의 각각의 방사상 오프셋과 중앙에 피벗 운동가능하게 연결된다. 중앙 및 오프셋 지점은 "154", "156" 및 "158", "160"로 각각 지칭된다.
피니언은 162, 164에서 두 개의 피니언으로 피벗 운동가능하게 연결될 수 있는 실린더 및 피스톤(161)을 연장하거나 인입함으로써 회전되거나, 피스톤은 도 2 내지 도 4의 "22", "24"와 같은 브릿지 부재와 같은 조립체의 "164"에서 고정 부품에 피벗 운동가능하게 부착된다.
피니언 카운터가 회전함에 따라, 블레이드는 임의의 최종 토오크 없이 모여지거나 이격되게 이동한다.
축선(166)은 삼각 지지 부재(168)의 정점에 의해 형성되며, 삼각 지지 부재는 이어서 "154", "158"의 회전 축선을 형성하는 핀을 지지하며, 회전 축선들은 따라서 서로에 대해 그리고 축선(166)에 대한 위치에 고정된다.
도 11 및 도 12는 도 1에 도시된 형태의 일반적으로 "172"로 지칭된 로봇식 아암의 하부 단부에서 장착되는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 일반적으로 "170"로 지칭되는 도구를 도시하고 있다.
게다가, 아암 및 도구는 이동 방향이 화살표(178, 180)로 지칭되는 두 개의 컨베이어(174, 176) 위에 위치되어 도시된다.
포크 찹(pork chop)은 컨베이어(174) 상에 "182", "184"로 도시되어 있다. 이들은 컨베이어를 따라서 이격되어 있으며, 처리 장치(도시되지 않음)- 통상적으로, 큰 조각의 고기에서 찹으로 절단하여 컨베이어 상에 찹을 차례로 떨어뜨리도록 설정된 고속 절단 기계로부터 컨베이어 상에 찹이 어떻게 놓이는 지에 따라서 유사하거나 다르게 배향될 수 있다.
다수의 카메라들 중 하나가 "186"으로 도시되어 있다. 이는 로봇식 아암(172) 및 복수의 입력기(190)와 복수의 출력기(192)를 구비한 컴퓨터 기반 제어 시스템(188)이 제공되며, 두 개의 컨베이어 또는 각각의 컨베이어, 아암 및 가능하게는 또한 컨베이어(174)를 따라 찹을 이격시키기 위한 방출 기구(도시되지 않음)의 작동을 제어한다.
이용중, 아암은 블레이드(54, 56)와 함께 하강하며, 찹(182)이 도 11에 도시된 위치에 도달하는 정확한 순간에 제어 시스템(188)의 제어하에서 완전한 개방 위치에 있게 된다. 블레이드가 도 12에 도시된 위치 아래로 미끄럼 운동하면서 스파이크 (도 4의 변형예가 이용된다면, 또는 핑거)가 찹(182)의 상부면과 결합한다.
이제 아암이 작동되어 컨베이어(174, 176)로부터 찹(182)을 들어올리고 지체없이 컨베이어(176) 위에 있도록 도구를 이동시켜 컨베이어(176) 위에 위치될 때 도구가 찹(182)을 내려 놓게 되는 위치 바로 아래 컨베이어(176) 상으로의 트레이(194)의 도착을 기다리도록 한다(또는 트레이 안에 이미 위치된 제 1 찹(196)이 도구(170)에 의해 트레이 내에 내려 놓아지게 되는 찹(182)의 바로 앞에 있도록 하는 트레이(194)의 이동).
제어 시스템은 찹을 겹치게 배열하기 위해서, 찹(182)이 찹(196)의 후방 단부 위의 트레이로 떨어지도록 블레이드를 개방시키도록 도구를 작동시킨다.
아암 및 도구를 컨베이어(174) 위의 위치로 역 이동시켜 다음 찹(184)를 위한 절차를 반복하며 (필요하다면, 찹이 일렬로 연속되도록) 컨베이어(176)를 이동시킴으로써 동시에 트레이(194)를 인덱싱(index)하여 다수의 찹이 트레이(194) 내로 겹쳐지게 배열되게 한다.
카메라(186)(또는 다른 카메라)는 지방이 많은 에지 부위 및 컨베이어 이동 방향에 대한 지방이 않은 부위의 방위를 확인하도록 각각의 찹을 탐지하고 추가 신호가 도구(또는 브릿지(22, 24)에 대한 스파이크형 플레이트(80))를 회전하도록 제어 시스템(188)에 의해 발생되어, 찹이 컨베이어(174)로부터 픽업된 후 및 컨베이어(176) 상에 내려 놓아지기 전에 찹(182)이 정확하게 배향되도록 하여, 컨베이어 상에 내려 놓아지는 각각의 찹이 관련된 임의의 다른 찹에 대한 정확한 배향을 유지하도록 한다. 따라서, 찹은 트레이 내에 쌍으로 또는 세 개, 또는 네 개로 나란히 배열될 수 있거나 (도 12에 도시된 바와 같이) 겹쳐질 수 있다.
다른 카메라는 "194"와 같은 트레이의 방위를 확인하여, 제어 시스템을 위한 추가의 기준 신호를 제공하여 찹이 컨베이어(176) 및 컨베이어 상부에서 운반되는 트레이에 대해 정확히 회전 및 위치되도록 한다.
도 13의 "198"로 도시된 바와 같이, 서로 겹치도록 배열된 그룹의 (예를 들면) 네 개의 찹을 형성하도록 절단될 때 찹 절단 장치는 고기를 서로 겹치도록 배열할 수 있다. 이들은 도 13의 컨베이어(174) 상에 평면도로 도시되어 있다.
도구가 찹(198) 주위에 위치되어 두 개의 블레이드가 두 개의 화살표(200, 202)의 방향 내측으로 이동되는 경우, 블레이드들이 그 아래에서 미끄럼 운동하기 때문에 서로 겹치도록 배열된 찹은 현저하게 어지럽혀지지 않게 될 것이다. 결과적으로, 서로 겹쳐지게 배열되는 그룹의 찹(198)은 전술된 바와 같이, 차례로 대기 트레이 내측으로 서로 겹쳐지게 배열되는 그룹을 모으는 대신에, 서로 인접한 컨베이어(176) 상의 대기 트레이 내측으로 단일 품목으로서 놓일 수 있다.
앞에서와 같이, 서로 겹쳐지게 배열되는 그룹의 찹(198)은 컨베이어(174)로부터 컨베이어(176)로 전달되는 동안 각각 그룹으로서 회전될 수 있어, 컨베이어(176) 상에 각각의 대기 트레이의 적합한 치수로 정렬되도록 한다.
베이컨 조각 스택(도시되지 않음)은 동일한 방식으로 단일 물품으로서 취급될 수 있다. 바람직하게, 도구는 블레이드가 스택을 형성하는 베이컨 조각의 보다 짧은 치수의 대향 측면으로부터 베이컨 조각에 접근하도록 배향될 수 있다.
도 14a 내지 도 16d에서, 블레이드는 "204", "206"로 표시되며, 지지 부재는 "208", "210"로 표시된다. 공압 실린더는 "212", "214"로 표시된다.
양쪽 실린더가 완전히 개방(연장)된 채로, 블레이드 및 지지 부재는 도 14a 내지 도 14d에 도시된 위치를 점유할 것이며 완전히 인입된다. 스파이크 조립체(216)는 선택가능하다.
조립체(216)의 스파이크에 의해 제품과 결합하도록 제품(도시되지 않음) 상으로 도구를 하강시킨 후에 (조립된다면) 실린더(212)는 블레이드 쌍과 지지 부재모두가 도 15a 내지 도 15d에 도시된 위치 내부로 동시 이동시킴으로써 폐쇄되어, 지지 부재(208, 210)들 사이의 제품과 결합되도록 한다.
그 후, 실린더(214)는 또한, 도 16a 내지 도 16d에 도시된 위치를 점유하기 위해서 지지 부재에 대해 내부로 블레이드를 이동시키기 위해 폐쇄된다.
제품의 회전은 (스파이크가 제공되든지 안 되든지 간에) 축선(218)을 중심으로 전체 도구를 회전시킴으로써 달성될 수 있으며, 지지 플레이트(208, 210)의 존재는 스파이크가 존재하든지 않든지 간에 제품이 도구와 함께 회전하게 되는 것을 보장한다.
지지면으로의 제품의 전달은 제품이 놓인 지점 위에 위치되도록 도구가 하강한 후에 절차를 역행시킴으로써 달성된다. 따라서, 실린더(214)는 먼저 개방되어 지지 부재(208, 210)에 대해 블레이드(204, 206)를 인입하도록 하고, 그 다음 실린더가 개방되어 지지 표면(도시되지 않음) 상에 제품을 놓거나 지지 표면 상으로 낙하시켜 제품과 무관하게 블레이드 및 지지 플레이트 모두가 이동하도록 한다.
바람직하다면, 실린더(212, 214)는 도 14a 내지 도 16d에 도시된 방식과는 다르게 장착 및 작동될 수 있어서, 지지 플레이트가 블레이드(204, 206)에 대해 외부로 이동할 수 있도록 하며 이와 같이 대체되어 제품과 결합하지 않도록 하여 동시에 계류중인 출원에 기재된 바와 같이 도구가 작동되는 것을 허용하도록 한다.
제품이 관통없이 둘러싸여 결합되는 경우에, 도구는 스파이크 조립체(218)를 제거하고 도 17a, 17b에 도시된 바와 같은 대체가능한 핀/핑거의 조립체를 제 위치에 조립함으로써 변형될 수 있다. 이는 핀이 플레이트(220) 내의 개구를 통해 떨어짐을 방지하기 위해서 확장된 헤드(226)를 갖는 "224"와 같은 대응하는 복수의 원통형 핀을 위한 가이드로서 역할을 하도록 개구 아래 동축으로 연장하는 "222"와 같은 원통형 슬리브를 갖는 개구의 어레이를 포함하는 지지 플레이트(220)를 포함한다. 핀의 하부 단부는 편평하며 헤드(226)와 같이 확장될 수 있어서, 도구가 거꾸로되는 경우 플레이트(220)로부터 떨어지는 것을 방지하게 되다.
핀의 상부 단부 위에 공압 실린더(230)의 연장부에 의해 하향으로 이동할 수 있는 편평한 하부면을 갖는 플레이트(228)가 위치된다. 플레이트(228)의 정상(인입된) 위치는 핀의 하단부가 "232"와 같은 제품의 상부면과 결합하는 경우 "224"와 같은 핀(228)이 상부 방향으로 자유롭게 이동하는 것을 허용한다. 제품과 결합하지 않는 핀은 이들의 하부 위치에서 변위되지 않고 유지된다. 도 17a에서, 핀(224)은 상승되어 도시되어 있지만, 다른 핀(234)은 제품에 의해 상승되지 않는 핀이다.
핀의 길이가 심지어 핀의 하부 위치에서 핀(234)의 "236"과 같은 하부 단부가 도 17a의 점선으로 도시된 블레이드(238, 240)와 무관하게 되도록 선택되어 블레이드의 이동이 제품(232)에 의해 상방으로 가압되지 않는 핀에 의해 방해받지 않는다.
도 17b의 플레이트와 핀 조립체의 내부 평면도에 잘 도시된 바와 같이, "242", "244", "246" 및 "248"과 같은 핀은 제품의 측면에 매우 밀접하다. 따라서, 제품이 제품과 블레이드(238, 240) 사이에 마찰 드래그의 결과로서 이동시켜 블레이드가 제품을 해제하기 위해 인입되는 경우, "242", "244", "246", 및 "248"과 같은 핀에 의해 허용되는 연장부로 이동하게 되며 그 후 블레이드가 계속하여 인입할 때, 상기 핀들 중 하나 또는 둘 이상에 의해 제지될 것이다.
제품의 상부면에 고정되는 "224"와 같은 핀에 제품을 부착하는 임의의 경향은 (블레이드(238, 240)가 인입된 후에) 도구가 제품에 대해 상승할 때, 실린더(230)를 연장함으로써 플레이트(228)를 하방으로 구동함으로써 극복될 수 있다. 핀의 확실한 변위는 제품의 증대(build up)로 인한 가이드(222) 내의 막힘(jamming) 또는 가이드 내로의 고착의 결과와 같은 임의의 이유로 인한 상승된 위치에서의 부착을 방지한다.
구동부(230)는 플레이트(228)가 충분히 무거운 경우 선택적이며, 도구가 제품과 무관하게 상승될 때 핀이 최하부 위치로 확실하게 떨어뜨리기에 충분히 무거운 경우 무거운 플레이트가 필요없을 수 있다.
대안적인 배열(도시되지 않음)에서, 폐쇄된 실린더는 헤드(226)가 미끄럼식으로 조립되는 플레이트(220) 내의 개구 위에 제공될 수 있으며, 압력하에서 공기의 공급은 각각의 핀 헤드 위에 각각의 실린더를 공급되며, 헤드가 플레이트(220)와 결합할 때까지 하향으로 핀을 구동시킬 것이다. 헤드가 기밀 조립되지 않으면, 공기는 헤드 주위로 누출되어 압력이 경감되며, 핀에 작용하는 힘을 감소시키게 되며, 그리고/또는 핀헤드가 실린더 내의 피스톤과 같은 폐쇄 미끄럼 운동 조립부인 경우 압력 안정 밸브가 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구로서, 상기 도구의 이용 중 물품을 제 1 위치로부터 픽업하여 제 2 위치로 하강시킬 수 있는 도구에 있어서,
    각각 내측 에지(A) 및 외측 에지(B)를 구비하는 두 개의 블레이드(54, 56)로서, 상기 두 개의 블레이드들의 상기 내측 에지들이 큰 갭 만큼 분리되는 제 1 위치와 상기 내측 에지들이 더 작은 갭 만큼 분리되거나 접촉하거나 겹쳐지는 제 2 위치 사이에서 이동 가능한, 두 개의 블레이드(54, 56); 및
    상기 제 1 위치들과 상기 제 2 위치들 사이에서 상기 물품을 이동시키기 위하여 상기 두 개의 블레이드(54, 56) 사이의 상대적 이동을 달성하는 구동 수단(60, 62)으로서, 상기 구동 수단에 의해 상기 도구의 이용 중 상기 블레이드(54, 56)가 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 도구가 하강될 수 있어서 상기 두 개의 블레이드의 하부면들이 물품이 놓이는 표면과 바로 접촉하고 상기 블레이드의 두 개의 내측 에지들이 상기 물품의 대향하는 측면 상에 있으며 상기 블레이드(54, 55)들을 제 2 위치로 상기 물품 아래로 이동하도록 상기 물품은 상기 구동 수단(60, 62)을 작동시킴으로써 상기 블레이드들에 의해 픽업(pick up)될 수 있는, 구동 수단(60, 62);을 포함하며,
    물품 결합 수단을 포함하는 이동 억제 기구(80, 90)를 더 포함하며,
    상기 이동 억제 기구에 의해 상기 물품 결합 수단과 상기 물품 사이의 결합이 상기 물품 아래로의 미끄럼 운동의 결과로서 상기 물품 결합 수단에 대한 상기 물품의 측방향 또는 회전 운동을 제지하고, 상기 블레이드들이 상기 제 1 위치들로부터 상기 제 2 위치들로 상기 물품 결합 수단에 대해 상대적으로 이동하는 동안, 상기 물품 결합 수단은 상기 도구의 이용 중 정지 상태를 유지하도록 구성되는, 물품을 제 1 위치로부터 픽업하여 제 2 위치로 하강시킬 수 있는 도구에 있어서,
    (a) 상기 물품을 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이송 중에 회전시킬 수 있는 컴퓨터 제어형 로봇식 아암(12, 14, 16)의 가동성 단부에 상기 도구가 고정되도록 구성되며; 그리고
    (b) 상기 이동 억제 기구는, 상기 두 개의 블레이드(54, 56)를 포함하는 평면 위에 위치되며 상기 도구에 의해 픽업되는 각각의 물품의 두께보다 작은 거리만큼 상기 평면으로부터 이격되어 있는, 하나 이상의 탄성적으로 변형가능한 부재(98)를 포함하여, 상기 도구의 이용 중, 상기 변형 가능한 부재를 포함하는 도구가 물품 상으로 하강될 때, 상기 변형 가능한 부재(98)의 하부면이 상기 물품의 상부면과 결합하고, 상기 블레이드가 상기 물품이 놓이는 표면과 접촉하기 전에 상기 변형 가능한 부재(98)가 상기 물품에 의해 변형되도록 하고, 상기 물품의 결과적인 하향력, 및 상기 변형가능한 부재(98)와 상기 물품 사이의 이동에 대한 마찰 저항력은 상기 물품을 픽업하거나 또는 해제하기 위해서 상기 물품 아래로 블레이드의 후속적인 이동의 영향하에 상기 물품이 이동하는 것을 억제하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드들의 각각의 외측 에지들은, 상기 도구의 이용 중, 상기 블레이드가 상기 제 2 위치를 점유할 때 상기 물품의 대향하는 에지 영역들과 결합하는 직립 립 또는 릿지 또는 벽을 포함하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부재는,
    상기 블레이드들에 대해 측면 강성도를 가지지만 상측 방향으로 탄성적으로 편향되도록 구성되는, 탄성 변형 재료의 블록, 또는 스프링 강 등의 접시형 플레이트, 또는 스프링 강 등의 하나 또는 둘 이상의 핑거, 또는
    상기 물품의 상부면과 결합하도록 하향 지향하기 위해 구부러지지만 상기 물품의 두께를 수용하도록 상승력에 의해 편평해질 수 있는 하나 또는 둘 이상의 스프링 강의 핑거를 포함하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 블레이드 위에 지지 부재가 위치설정되며, 구동 수단은 상기 지지 부재 및 상기 블레이드들을 이동시키기 위해 제공되어, 상기 도구의 이용 중, 물품이 상기 지지 부재들 사이에서 그리핑될 때까지 상기 지지 부재 및 상기 블레이드 모두를 이동시킨 후 상기 블레이드만을 상기 물품 아래로 이동시키도록 작동되며,
    상기 구동 수단은, 상기 물품의 하부면 상의 마찰 드래그가 상기 물품을 분리 또는 이동시키는 것을 방지하도록 상기 블레이드가 후속적으로 상기 물품 아래로부터 인출될 때 상기 지지 부재를 상기 물품 그리핑 위치에 유지시키는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 블레이드가 상기 물품 아래로부터 이동된 후에 상기 구동 수단은 단지 상기 물품으로부터 상기 지지 부재를 분리하도록 작동하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지 부재에 대한 구동부는,
    압축되고 상기 지지 부재가 물품 결합부로 이동될 때 상기 물품 상에 측면 그리핑 력을 제공하는 낮은 스프링 정수(spring rate)의 압축 스프링을 포함하는,음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  12. 제 9 항에 있어서,
    각각의 상기 지지 부재는 관련되는 상기 블레이드의 상부면과 접촉하여 미끄럼 운동함으로써,
    상기 물품을 해제하기 위하여 상기 블레이드를 개방하는 동안 및/또는 상기 물품 상의 상기 블레이드를 폐쇄하는 동안에 각각의 상기 지지 부재 및 상기 관련되는 상기 블레이드 사이에서의 상대적인 이동이, 상기 지지 부재의 스크레이프가 상기 블레이드의 상부 면을 세정하도록 하여, 상기 블레이드의 상부면과 각각의 지지 부재가 접촉하여 미끄럼 운동하는 것이 자기-세정 방식으로 작용하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 물품의 상기 제 2 위치로의 이동 후에, 상기 구동 수단이 작동되어 상기 지지 부재의 내부면과 정렬하도록, 상기 블레이드를 인입시키도록 하고,
    그 후, 상기 물품을 해제할 때까지 상기 구동 수단이 작동되어 상기 블레이드와 상기 지지 부재 모두를 동시에 인입시키도록 하여, 상기 도구가 이동되는 위치에 의해 결정되는 위치로부터 지지면에 대한 상기 물품의 위치가 실질적으로 방해받지 않게 유지하도록 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  14. 삭제
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 블레이드 및/또는 선택적으로 제공되는 지지 부재를 이동시키는 기구는 상기 아암과 상기 도구 사이의 상기 회전 축선을 중심으로 제로 토오크- 크기가 0인 토오크- 를 가하도록 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 수단이 상기 블레이드들 중 하나에 작용하며, 상기 두 개의 블레이드들 사이의 연결부가 상기 블레이드들 중 다른 하나의 블레이드로 구동을 전달하여 상기 블레이드들이 각각 이동하도록 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도구의 이용 중, 물품 아래로 내부 미끄럼 운동 이전에, 상기 블레이드는, 상기 물품이 운반되는 편평한 지지면과 접촉하도록 가압되고,
    탄성 연결부는 상기 블레이드와 상기 로봇식 아암 사이에 제공되어, 상기 도구를 운반하는 로봇식 아암의 단부의 하향 이동이 정지되기 바로 전에 상기 물품 지지면과 상기 블레이드를 접촉하게 하며,
    상기 로봇식 아암의 최종 이동을 위해서, 상기 블레이드가 상기 지지면과 접촉한 후에 상기 탄성 연결부를 압축하도록, 상기 탄성 연결부의 압축시 저장된 에너지가 상기 표면에 의해 제지되는 상기 블레이드 상에 하향력을 가하는 역할을 하여, 상기 블레이드가 상기 물품을 향하여 이동하여 물품 아래로 미끄럼 운동하여 상기 블레이드가 상기 제 2 위치에 인접하도록 할 때 상기 블레이드가 상기 지지면과 미끄럼 접촉을 유지하도록 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    로봇식 아암 제어형 컴퓨터에 영상 신호를 제공하는 관찰 시스템과 조합하여,
    상기 컴퓨터는 픽업되는 각각의 물품의 방위 특히, 서로 겹쳐지는 어레이의 서로 겹쳐지는 방향을 결정하도록 그리고 상기 도구를 회전하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있도록 프로그램되어,
    상기 도구가 물품, 적층된 물품 및 특히 겹쳐지는 어레이와 결합하기 전에, 상기 물품 또는 어레이에 대한 방위(orientation)는 상기 블레이드 및 선택적으로 제공되는 지지 부재가 물품 또는 물품들 또는 어레이에 대해 이동하는 것을 보장하도록 하는,
    음식물의 일부를 컨베이어 벨트로부터 픽업하기 위한 도구.
  19. 제 1 컨베이어, 상기 제 1 컨베이어와 이격되어 있는 제 2 컨베이어, 로봇식 아암 및 컴퓨터 제어기를 포함하는 제품 처리 장치로서,
    원격 및 가동성 단부에 부착되는, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 도구를 구비하며,
    아암 및 도구 모두 상기 컴퓨터 제어기로부터의 신호에 의해 제어가능하게 되어, 하나의 컨베이어 상의 물품 둘레에 상기 도구를 위치 설정하고, 선택적으로 제공되는 지지 부재를 상기 물품과 대향 접촉되게 이동시키며, 상기 물품의 아래로 블레이드를 미끄럼 운동하고, 그 후 상기 로봇식 아암을 제어하고 상기 아암을 이동시키고 이에 따라 상기 물품 포함 도구를 이동시킴으로써 상기 하나의 컨베이어로부터 상기 물품을 들어올려서 상기 물품을 다른 컨베이어 위에 위치시키고 그 후 상기 블레이드와 선택적으로 제공되는 상기 지지 부재를 개방하여 상기 물품을 다른 컨베이어 상에 놓도록 하는,
    제품 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 컴퓨터에 공급되는 신호를 생성시키는 감지 수단 및 카메라 수단을 포함하며,
    상기 컴퓨터는 상기 하나의 컨베이어 상에 각각의 물품의 위치 및/또는 방위 및/또는 특성을 결정하고, 구동부가 상기 도구를 상승 및/또는 회전 및/또는 하강시키며 및/또는 상기 로봇식 아암을 조절하도록 작동시키는 제어 신호를 발생시킬 수 있도록 프로그램되어,
    상기 도구가 상기 하나의 컨베이어로부터 상기 물품을 픽업하고 요구되는 경우 이송 중 상기 물품을 회전시키도록, 상기 도구는 상기 하나의 컨베이어 상에서 이동하는 상기 물품에 대해 틀림없이 정확한 시간에 위치설정되고, 그 후 정확한 방위 및 정확한 시점에 정밀하게 상기 다른 컨베이어 상에 물품을 위치 설정하는,
    제품 처리 장치.
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