KR101998354B1 - 다-방향 롤러 조립체 - Google Patents

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Abstract

이송 시스템에서 물품들을 지향시키기 위한 다-방향 롤러 조립체가 개시된다. 다-방향 롤러 조립체는 하나 이상의 세트의 상호-작동 롤러들을 수용하는 회전 가능한 롤러 프레임을 갖는다. 다-방향 롤러 조립체는 유입력에 대해 다-방향 롤러 조립체의 배향에 의해 결정된 궤적을 따라 조립체에 의해 지지된 물품을 지향시킨다. 다-방향 롤러 조립체의 배향은 궤적을 변경시키기 위하여 변경될 수 있다. 이송기 시스템은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함할 수 있다. 액추에이터가 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 개별적으로 제어하고 또한 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 그룹으로서 제어할 수 있다.

Description

다-방향 롤러 조립체 {MULTI-DIRECTIONAL ROLLER ASSEMBLY}
본 발명은 2012년 1월 31일에 출원된 미국 가 특허 출원 일련번호 제 61/592,708호를 우선권으로 청구하며, 이의 내용들은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 동력-구동 이송기들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송기 시스템을 통하여 물품들의 궤적을 조종하기 위한 작동식 다-방향 롤러들을 가지는 이송기들에 관한 것이다.
다수의 패키지-및 재료-취급 분야들은 이송된 물품들이 이송기의 측부로 전환되는 것을 요구한다. 두 개의 예들은 벨트의 측부로부터 물품들을 분류하는 것과 벨트의 측부에 대해 물품들을 레지스터하는 것이다. 미국 특허 제 6,494,312호("기울어지게 배열된 롤러들을 구비한 모듈형 롤러-상부 이송기 벨트(Modular Roller-Top Conveyor Belt with Obliquely-Arranged Rollers)", 2002년 12월 17일, 코스탄조(Costanzo))는 벨트 이동 방향에 대해 경사진 축선들 상에서 이송기 벨트에 장착된 원통형 롤러들이 벨트가 벨트 이동 방향으로 전진할 때 경사진 롤러들이 올라타는 하부 베어링 표면들에 의해 작동되는 이송기 시스템을 개시한다. 롤러들과 베어링 표면들 사이의 접촉은 벨트가 전진할 때 롤러들의 회전을 유발한다. 경사진 롤러들의 회전은 물품들을 롤러들의 맨 위에서 이송기 벨트를 가로질러 이송기의 측부를 향하여 민다. 롤러들이 벨트 이동의 방향(0°의 롤러 각도로서 규정됨)과 이 벨트 이동의 방향으로부터 약 30°정도 사이의 각도로 회전하도록 배열되는 한 이러한 경사진-롤러 벨트들은 평평한 베어링 표면들 상에서 매우 잘 작동한다. 30°를 초과하는 롤러 각도들에 대해, 롤러들은 평평한 베어링 표면들 상에서 너무 많이 미끄러진다.
미국 특허 제 6,968,941호("물체들을 이송하기 위한 장치 및 방법들(Apparatus and Methods for Conveying Objects)", 2005년 11월 29일, 포니(Fourney))는 매우 더 큰 범위의 롤러 각도들을 수용하는 개선된 베어링 표면을 설명한다. 평평한 베어링 표면을 사용하는 대신, 포니는 벨트 이동 방향으로 축선들을 회전시키도록 배열되는 작동하는 롤러들의 외주변들을 사용한다. 이송기 벨트가 전진할 때, 경사진 벨트 롤러들은 하부 작동 롤러들 상에서 롤링하며, 하부 작동 롤러들은 또한 이들의 축선들 상에서 롤링을 유발한다. 주변 상의 베어링 표면이 롤링되기 때문에, 미끄러짐이 감소되고 더 큰 롤러 각도들이 수용될 수 있다. 롤러 각도들이 더 클수록 편평한 베어링 표면으로 가능한 것보다 훨씬 더 날카로운 물품-전환 궤적들을 허용한다. 그러나, 작동 롤러들은 간단한 평평한 베어링 표면들보다 더 비싸고 약간 더 복잡하다.
미국 특허 제 7,588,137호("물체들을 변위시키는 롤러들을 가지는 이송기 벨트(Conveyor Belt Having Rollers that Displace Objects)", 2009년 9월 15일, 포니)는 물체들을 이송기 벨트로부터 전환하기 위해 사용된 다중 롤러 세트들을 포함하는 이송기 벨트를 설명한다. 물품들이 따라서 이송기로부터 전환될 수 있는 각도들이 제한된다.
본 발명의 일 실시예는 상호 작동하는 하나 이상의 세트의 롤러들을 수용하는 회전가능한 롤러 프레임을 포함하는 다-방향 롤러 조립체를 제공한다. 다-방향 롤러 조립체는 유입력(input force)에 대해 다-방향 롤러 조립체의 배향에 의해 결정된 궤적을 따라 조립체에 의해 지지된 물품을 지향한다. 다-방향 롤러 조립체의 배향은 궤적을 변경시키기 위해 변경될 수 있다. 이송기 시스템은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함할 수 있다. 액추에이터는 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 개별적으로 제어하고 또한 그룹으로서 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따라, 다-방향 롤러 조립체는 주축선(main axis)을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트의 상호-작동 롤러들을 포함한다. 각각의 롤러는 주축선을 횡단하는 단축선(minor axis)을 중심으로 회전가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 롤러 판은 개구들의 어레이를 가지는 상부 판, 상기 상부 판의 개구들의 어레이와 맞춰지는 개구들의 어레이를 가지는 하부 판, 및 상기 개구들 내에 수용되는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함한다. 각각의 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트의 롤러들을 포함하며, 각각의 롤러는 주축선을 횡단하는 단축선을 중심으로 회전가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 이송기 시스템은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함하며, 각각의 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트의 롤러들을 포함하며, 각각의 롤러는 주축선에 대해 횡단하는 단축선을 중심으로 회전가능하다. 이송기 벨트일 수 있는 구동기는 하나 이상의 세트의 롤러들 및 프레임 중 하나의 회전을 유도한다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 다-방향 롤러 조립체를 사용하여 물품의 이송을 지향하는 방법이 제공된다. 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 주축선에 대해 횡단하는 단축선을 중심으로 회전가능한 하나 이상의 롤러를 포함한다. 상기 방법은 물품을 다-방향 롤러 조립체와 접촉되게 배치하는 단계 및 장축선(major axis)에 대한 입력 각도로 다-방향 롤러 조립체에 유입력을 인가하는 단계를 포함하여, 롤러 및 프레임 중 하나 이상의 회전을 유발하여, 상기 물품이 다-방향 롤러 조립체로부터 입력 각도가 두 배 이상인 출력 각도로 가압한다.
본 발명의 이러한 양태들 및 특징들, 뿐만 아니라 본 발명의 장점들은 다음의 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부 도면들에서 더 상세하게 설명된다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다-방향 롤러 조립체의 사시도이며;
도 1b는 도 1a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 1c는 단부 커버가 없는 도 1a 및 도 1b의 다-방향 롤러 조립체를 예시하며;
도 2는 선(A-A)들을 따른 도 1a 내지 도 1c의 다-방향 롤러 조립체의 롤러 세트의 횡단면도이며;
도 3a는 롤러 하우징을 포함하는 다-방향 롤러 조립체의 사시도이며;
도 3b는 도 3a의 다-방향 롤러 조립체의 평면도이며;
도 3c는 도 3a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 3d는 도 3a의 다-방향 롤러 조립체의 정면도이며,
도 4는 도 3a의 다-방향 롤러 조립체의 분해도이며;
도 5는 다-방향 롤러 조립체의 다른 실시예의 사시도이며;
도 6a는 다-방향 롤러 조립체의 다른 실시예의 평면도이며;
도 6b는 도 6a의 다-방향 롤러 조립체의 사시도이며;
도 6c는 도 6a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 6d는 도 6a의 다-방향 롤러 조립체의 정면도이며;
도 7은 도 6a의 다-방향 롤러 조립체의 분해도이며;
도 8a는 두 쌍들의 롤러들을 포함하는, 다-방향 롤러 조립체의 다른 실시예의 평면도이며;
도 8b는 도 8a의 다-방향 롤러 조립체의 사시도이며;
도 8c는 도 8a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 8d는 도 8a의 다-방향 롤러 조립체의 정면도이며;
도 9는 단부 커버 또는 하우징이 없는 도 8a 내지 도 8d의 다-방향 롤러 조립체를 예시하며;
도 10a는 유입력이 장축선에 대해 수직하게 인가될 때 다-방향 롤러 조립체의 평면도이며;
도 10b는 도 10a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 11a는 유입력이 장축선에 대해 평행하게 인가될 때, 다-방향 롤러 롤러 조립체의 평면도이며,
도 11b는 도 11a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 12a는 유입력이 장축선에 대해 45˚각도로 인가될 때 다-방향 롤러 조립체의 평면도이며;
도 12b는 도 12a의 다-방향 롤러 조립체의 측면도이며;
도 13은 유입력이 장축선에 대해 30˚각도로 인가될 때 다-방향 롤러 조립체의 평면도이며;
도 14는 도 13의 다-방향 롤러 조립체의 입력 벡터, 프레임 출력 벡터, 롤러 출력 벡터 및 조립체 출력 벡터 사이의 관계를 예시하며,
도 15a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판의 평면도이며;
도 15b는 도 15a의 롤러 판의 사시도이며;
도 15c는 상부 판이 제거된 도 15a의 롤러 판의 평면도이며;
도 16은 상부 판이 제거되고 다-방향 롤러 조립체들을 배향하기 위한 랙 기어를 도시하는 도 15a의 롤러 판의 상세도이며;
도 17a는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들을 수용하는 복수의 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템의 사시도이며;
도 17b는 도 17a의 이송기 시스템의 평면도이며;
도 17c는 선(B-B)들을 따른 도 17b의 이송기 시스템의 부분 횡단면도이며;
도 18은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 드롭-인 롤러 판(drop-in roller plate)을 포함하는 이송기 시스템의 개략도이며;
도 19a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판의 평면도이며;
도 19b는 도 19a의 롤러 판의 측면도이며;
도 19c는 도 19a의 롤러 판의 사시도이며;
도 19d는 도 19a의 롤러 판의 정면도이며;
도 20a는 도 19a의 롤러 판을 채용하는 이송기 시스템의 평면도이며;
도 20b는 도 20a의 이송기 시스템의 측면도이며;
도 21은 도 20b의 섹션(312)의 상세도이며;
도 22는 다수의 구동 이송기 벨트들을 가지며 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들을 수용하는 복수의 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템의 대안적인 실시예의 평면도이며;
도 23a 및 도 23b는 그 안에 수용되는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 배향하기 위해 기어들을 채용하는 롤러 판의 평면도 및 사시도이며;
도 24는 도 23a 및 도 23b의 롤러 판에 수용되는 기어 랙과 롤러 조립체 사이의 맞물림을 도시하는 도 23a의 구역(615)의 상세도이며;
도 25의 (a) 및 (b)는 그 안에 수용되는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 배향하기 위해 캠 링을 채용하는 롤러 판의 평면도 및 측면도이며;
도 26a 내지 도 26d는 도 25a 및 도 25b의 롤러 판에서 사용하기에 적합한, 오프셋 캠 링을 포함하는 다-방향 롤러 조립체를 예시하며;
도 27a 내지 도 27c는 그 안에 수용되는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 배향하기 위한 스퍼 기어들을 채용하는 롤러 판의 평면도, 측면도 및 저면도이며;
도 28은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템을 예시하며;
도 29는 도 28의 이송기 시스템의 구역(920)의 상세도이며;
도 30a 및 도 30b는 이송 물품들과 정렬하도록 다-방향 롤러 조립체들의 어레이을 수용하는 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템의 평면도 및 측면도이며;
도 31은 도 30a의 이송기 시스템의 구역(1122)의 상세도이며;
도 32a 및 도 32b는 두 개의 아웃피드 이송기(outfeed conveyor)들 중 하나로 이송 물품들을 전환하기 위한 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템의 평면도 및 측면도이며;
도 33은 이송 물품을 회전시키기 위해 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판들을 채용하는 이송기 시스템을 예시하며;
도 34는 이송 물품의 선행 에지를 유지하는 동안 이송 방향을 변경하기 위한 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들을 채용하는 이송기 시스템을 예시하며;
도 35는 도 34의 이송기 시스템의 구역(1411)의 상세도이며;
도 36은 도 34의 이송기 시스템의 구역(1412)의 상세도이다.
이송기 시스템은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함한다. 각각의 다-방향 롤러 조립체는 회전가능한 프레임 및 이송 물품들을 지지하고 이송기 시스템을 통한 물품들의 궤적을 조종하기 위한 롤러들을 포함한다. 다-방향 롤러 조립체들의 어레이에 부가하여, 이송기 시스템은 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 개별적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 그룹으로서 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 제어할 수 있는 액추에이터를 포함할 수 있다. 본 발명은 소정의 예시적 실시예들에 대해 아래에서 설명될 것이다.
이송기 시스템에서 사용하기에 적합한 다-방향 롤러 조립체의 일 실시예가 도 1a 내지 도 1c에서 도시된다. 다-방향 롤러 조립체(10)는 주축선(14)을 중심으로 회전가능한 프레임(12)을 포함한다. 프레임(12)은 주축선(14)을 따라 연장하는 액슬 너브(18)들을 포함한다. 액슬 너브(18)들은 단부 커버(19)에 형성된다. 프레임은 롤러(28)들을 수용하기 위한 개구(16)들을 더 포함한다. 한 세트 이상의 상호-작동하는 롤러들이 개구(16)들에서 프레임(12)에 장착된다. 예시적인 실시예는 상이한 배향들에서 프레임(12)의 길이를 따라 배치되는 3개의 세트(22, 24, 26)들의 상호-작동하는 롤러들을 도시하며, 각각의 세트는 한 쌍의 평행하고 실질적으로 타원형 형상의 롤러(28)들을 포함한다. 예시적인 프레임(12)은 단축선(34)을 따라 롤러들을 통하여 연장하는 롤러 액슬(32)들을 수용하기 위한 롤러 액슬 개구(31)들을 포함한다. 각각의 롤러(28)는 액슬(32)들에 의해 규정된 단축선(34)을 중심으로 회전 가능하다. 각각의 단축선(34)은 주 회전 축선(14)(본 설명에서 사용된 바와 같이, 횡방향 축선들은 상이한 평면들에 놓이는 비스듬한 축선들을 포함하여, 서로 평행하지 않은 축선들이다)에 횡방향으로 배향된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 롤러(28)들의 외측 표면(29)들은 조립체의 프레임(12)을 넘어 연장한다. 일 실시예에서, 각각의 롤러(28)는 중앙 통로를 통하여 연장하는 액슬들을 구비한 평탄한 단부형 타원체이지만, 롤러들은 임의의 적절한 형상 및 구성을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 롤러(28)들은 프레임(12) 내에서 회전가능하게 장착하기 위한 액슬 너브들을 포함한다. 롤러들을 프레임으로 회전가능하게 장착하기 위한 다른 적절한 수단이 사용될 수 있다.
각각의 세트 내의 롤러(28)들은 임의의 적절한 수단을 통하여 서로 상호적으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 관련된 롤러(28)들의 외측 표면(29)들 사이의 롤러 접촉은 하나의 롤러로부터 다른 롤러로 회전력의 전달을 유발한다. 이러한 방식으로, 하나의 롤러가 도 1c에서 화살표(36)에 의해 표시된, 제 1 방향으로 구동될 때, 관련된 롤러는 도 1c 및 도 2에서 화살표(37)에 의해 표시된 반대 방향으로 롤링한다. 대안적으로, 롤러들은 기어들, 자기 작동, 또는 다른 적절한 수단을 통하여 상호 작동할 수 있다. 예를 들면, 각각의 롤러의 표면은 치형들을 포함할 수 있으며, 이 치형들은 상호 작동을 허용하기 위해 서로 맞물린다. 롤러(28)들의 외측 표면들을 형성하는 재료는 롤러들 사이의 미끄러짐을 감소시키기 위해 탄성의 또는 적어도 유연한 재료로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 롤러들에 연결된 외부 기어들은 롤러들의 상호 작동을 허용할 수 있다.
도 3a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체(10)는 프레임(12)에 회전가능하게 장착하기 위한 롤러 하우징(40) 및 롤러(28)들을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 프레임(12)은 하우징(40) 내에서 주축선(14)을 중심으로 자유롭게 스핀한다(spin). 예시적인 하우징(40)은 프레임(12)을 수용하기 위한 중앙 개구(42)를 구비한 라운드 처리된 디스크형 하우징이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예시적인 롤러 조립체는 하우징의 슬롯(47)들 내에 삽입가능한 액슬 삽입물(44)들 및 베어링(45)들을 포함한다. 베어링(45)들 및 액슬 삽입물(45)들은 프레임(12)을 하우징(40)에 회전가능하게 장착하기 위한 프레임(12)의 액슬 너브(18)들을 수용한다. 프레임(12) 및 롤러(28)들의 돌출 부분들은 하우징(40)의 상부 및 바닥 표면(48, 49)들의 외부로 돌출한다.
각각의 세트의 롤러(28)들은 프레임(12)에 대해 상이한 각도로 배향된다. 바람직하게는, 롤러(28)들의 세트들은 프레임 주변 주위로 균일하게 이격되며, 일련의 연속하는 회전 단축선(34)들 사이의 각도들의 합은 90°이다. 도 1a 내지 도 4에 도시된 버전에서, 프레임(12)은 서로에 대해 45°만큼 오프셋된 롤러 쌍들의 3개의 세트들을 수용한다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 세트의 롤러들은 항상 프레임(12)의 회전 배향과 관계없이, 하우징의 상부 및 바닥 표면(48, 49)들을 넘어 연장한다.
도 3a 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 하우징(40)은 주변 또는 주변의 일 부분을 중심으로 치형부(41)를 더 포함한다. 치형부(41)는 아래에서 설명되는 바와 같이, 롤러 조립체를 배향하기 위해 기어들 또는 다른 장치와 맞물린다.
도 5는 다-방향 롤러 조립체(110)의 다른 실시예를 도시한다. 롤러 조립체(110)는 상호-작동 롤러(128)들을 수용하는 회전가능한 프레임(112)을 수용하기 위한 개구(142)를 가지는 디스크형 하우징(140)을 포함한다. 프레임(112)은 하우징(140) 내의 개구(144) 내에 장착된 액슬 너브(118)들을 포함한다. 프레임(112)은 하우징(140) 내의 축선(114)을 중심으로 회전한다. 프레임(112)은 도 1 내지 도 4의 프레임(12)보다 더 원통형이지만, 작동의 원리들은 실질적으로 동일하다.
다-방향 롤러 조립체(210)의 다른 실시예는 도 6a 내지 도 7에 도시된다. 다-방향 롤러 조립체(210)는 하나 또는 둘 이상의 세트들의 상호-작동 롤러(228)들을 장착하기 위해 회전 가능한 프레임(212)을 포함한다. 프레임(212)은 복수의 디스크형 리브(215)들을 포함하며 장축선(214)을 중심으로 회전가능하다. 각각의 세트의 상호 작동 롤러(228)들은 리브(215)들 사이의 공간 내에 장착된다. 프레임(212)은 프레임(212)의 주 회전 축선(214)을 따라 연장하는 액슬 너브(218)들을 더 포함한다. 도 6a 내지 도 7의 실시예에서, 각각의 롤러(228)는 단축선(234)을 중심으로 회전 가능한 중앙 원통형 롤러(227), 및 두 개의 측부 콘(cone; 229)들을 포함한다. 각각의 중앙 원통형 롤러(227)는 세트에서의 대응하는 롤러와 접촉함으로써 맞물려져 세트에서의 하나의 롤러의 회전이 세트에서의 대응하는 롤러의 회전을 바람직하게는 반대 방향으로 유발한다. 기어들 또는 자석들과 같은 상호 롤러 작동을 위한 다른 적절한 수단이 사용될 수 있다.
다-방향 롤러 조립체(210)는 프레임(212) 및 롤러(228)들을 회전가능하게 장착하기 위한 하우징(240)을 더 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(240)은 두 개의 정합하는 절반부(240a 및 240b)들을 포함할 수 있다. 예시적인 하우징(240)은 디스크 형상이고 프레임(212)을 회전가능하게 수용하기 위한 중앙 개구(242) 및 액슬 너브(218)들을 수용하기 위한 액슬 개구(244)들을 구비한다. 베어링(243)들 및 와셔(245)들은 하우징(240) 내에 장착될 때 프레임(212)의 회전을 용이하게 한다. 도 6a 내지 도 7의 하우징(240)이 형성되며 윤곽을 갖춘(contoured) 상부 표면(248) 및 콘투어드 하부 표면(도시 안됨)을 구비한다.
도 8a 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체(310)는 두 세트들의 상호 작동 롤러(328)들을 포함할 수 있으며, 상기 두 세트들의 상호 작동 롤러들은 각각 하우징(340) 내에 장착된 프레임(312)의 주변 상에 서로에 대해 90°배향된다. 프레임(312)은 단부 커버(319) 내에 형성되고 주축선(314)을 따라 연장하는 액슬 너브(318)들을 포함한다. 도 8a 내지 도 9의 실시예에서 각각의 세트의 롤러(328)들은 외측 표면들을 가지는 한 쌍의 평행하고 회전가능한 롤러들을 포함하며 비록 대응하는 롤러에서 회전을 유도하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있지만 이 롤러들은 서로 접촉하여 다른 롤러의 회전시 횡방향 단축선을 중심으로 하나의 롤러에서 회전을 유도하기 위해 서로 접촉한다.
다-방향 롤러 조립체는 다양한 배향들에서 프레임의 길이를 따라 배치된 임의의 적절한 개수의 세트들의 상호 작동 롤러들을 포함할 수 있다. 각각의 세트는 임의의 적절한 개수의 롤러들을 포함할 수 있으며, 각각의 세트에서 한 쌍의 상호 작동 롤러들로 제한되지 않는다.
다-방향 롤러 조립체는 다-방향 롤러 조립체 상에 놓여진 이송 물품의 배향 및 궤적을 조종하기 위해 사용될 수 있다. 다-방향 롤러 조립체는 단일 입력 벡터를 다-방향 롤러 조립체 상에 놓여진 물품을 임의의 적절한 방향으로 지향시킬 수 있는, 제한되지 않은 각도 출력 벡터로 재지향시킬 수 있다. 예를 들면, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 화살표(61)로 표시된, 즉 장축선(114)에 대해 수직한 다-방향 롤러 조립체(110)의 바닥 측부에 인가된 유입력은 프레임(112)이 장축선(114)을 중심으로 하우징(140) 내에서 출력 프레임 벡터(62)의 방향으로 회전하는 것을 유발한다. 롤러(28)들은 유입력(61)의 영향 하에서 단축선(34)들을 중심으로 회전하지 않는다. 이에 따라, 조립체의 출력 벡터(62)는 입력 벡터(61)로부터 180°이다. 롤러 조립체(210)가 입력 벡터(61)에 대해 90°연장하는 장축선(214)으로 위치 설정될 때, 롤러 조립체는 출력 벡터(62)에 의해 표시된 방향으로 또는 입력 벡터(61)에 대해 180°로 프레임(212)의 상부에 놓이는 물품을 밀 것이다.
도 11a 내지 도 11b를 참조하면, 장축선(114)에 대해 평행하고(즉, 0°로 배향되고) 단축선(134)들 중 하나 이상에 수직한 조립체(110)의 바닥 측에 인가되는 유입력이 상이한 출력 벡터를 생성할 것이다. 벡터(63)에 의해 표시된 유입력은 프레임(112)의 구동 없이, 하나의 세트의 롤러(128)들의 회전을 유발할 것이다. 도 11a 및 도 11b에 도시된 실시예에서, 제 1 세트(122)의 롤러(128)들은 프레임(112)의 배향에 의해 작동된다. 도시된 바와 같이, 입력 벡터는 제 1 방향(136)으로 제 1 세트(122)의 제 1 롤러(128a)들을 구동시켜 제 2 방향(137)으로의 제 2 롤러(128b)의 회전을 유발한다. 제 2 롤러(128b)의 회전은 출력 벡터(64)의 방향으로 프레임(112) 상에 배치된 물품을 추진하는, 입력 벡터(63)에 대해 평행한 출력 벡터(64)를 생성한다. 작동되는 상기 세트의 롤러(128)들은 유입력이 인가될 때 프레임(112)의 배향에 의존한다. 바닥 롤러가 유입력과 접촉하면서, 중간 세트의 롤러들이 실질적으로 수직 배향으로 배치되도록 프레임(112)이 배향되면, 중간 세트는 출력 벡터(64)를 생성하도록 작동될 것이다. 프레임이 회전된 제 3 세트의 롤러들에 의해 실질적으로 수직 배향으로 배향되면, 제 3 세트는 출력 벡터(64)를 생성하기 위하여 작동된다. 둘 또는 셋 이상의 세트들의 롤러(128)들은 출력 벡터(64)를 생성하도록 동시에 작동할 것이다.
도 12a 내지 도 12b를 참조하면, 장축선(114) 및 단축선(134)들 양자 모두에 대해 경사지는 유입력은 롤러(128)들 및 롤러 프레임(112) 양자 모두의 회전이 프레임(112) 및 롤러(128)들의 출력 벡터들의 조합인 출력 벡터를 생성하는 것을 유발한다. 도 12a 및 도 12b의 실시예에서, 유입력을 표시하는 입력 벡터(71)는 장축선(114)에 대해 45°배향된다. 입력 벡터(71)를 따른 상기 유입력은 장축선(114)을 중심으로 프레임(112)의 회전이 축선(114)에 대해 수직한 프레임 출력 벡터(72)를 생성하는 것을 유발한다. 입력 벡터(71)는 또한 하나 또는 둘 이상의 세트들의 롤러(128)들의 회전이 단축선(34)에 대해 수직한 롤러 출력 벡터(74)를 생성하는 것을 유발한다. 조합된 출력 벡터(76)는 입력 벡터(71)에 대해 90°연장하여, 조립체(110) 상에 놓여진 물품이 유입력(71)에 대해 90°각도로 조립체로부터 떨어져 지향될 것이다.
다-방향 롤러 조립체 상에 배치된 물품의 바람직한 출력 각도는 유입력에 대해 특별한 각도로 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 통하여 달성될 수 있다. 예시된 조립체는 각도 입력 벡터와 각도 출력 벡터 사이에 1:2 비율을 형성한다. 다른 비율들이 고려될 수 있다. 입력 벡터가 90°만큼 변화될 때, 결과적인 출력 벡터는 180°만큼 변화될 것이다.
예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체(110)가 입력 벡터(81)에 대해 30°각도로 배향될 때, 프레임 출력 벡터(85)와 롤러 출력 벡터(86)의 조합인 출력 벡터(83)가 입력 벡터(81)에 대해 60°(입력 각도의 두 배) 연장할 것이다. 도 14는 전체 조립체에 대해 입력 벡터(81), 프레임 출력 벡터(85), 롤러 출력 벡터(86), 및 전체 출력 벡터(83) 사이의 관계를 예시한다. 장축선(114)에 대해 30°연장하는 입력 벡터(81)는 축선(114)에 대해 수직하고 크기가 입력 벡터(sin 30°)의 절반인 프레임 출력 벡터(85)를 생성할 것이다. 입력 벡터(81)는 장축선(114)에 대해 평행하게 연장하고 크기가 입력 벡터(81)(cos 30°)의 0.866인 롤러 출력 벡터(86)를 또한 생성한다. 함께 추가될 때, 프레임 출력 벡터(85) 및 롤러 출력 벡터(86)는 입력 벡터(81)에 대해 60°로 연장하고 크기가 입력 벡터(81)와 동일한 조립 출력 벡터(83)를 생성한다. 따라서, 입력 벡터(81)에 대해 30°각도로 배향되는 조립체(110) 상에 배치된 물체는 조립체 상에 가해지는 유입력으로부터 60°의 각도로 조립체로부터 떨어져 전환될 것이다.
하나의 적용에서, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이는 이송 물품들을 위해 전환하는 롤러 판을 형성하도록 롤러 판 내에 장착될 수 있다. 예를 들면, 도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같이, 물체들을 전환할 수 있는 롤러 판(300)은 상부 판(301)과 하부 판(302) 사이에 장착된 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 포함할 수 있다. 롤러 조립체들의 롤러(28)들 및 프레임(12)들은 상부 판(301)과 하부 판(302)에서의 개구들을 통하여 돌출한다. 롤러 조립체들의 어레이는 롤러 조립체들 또는 구성의 임의의 적절한 크기, 형상, 개수를 가질 수 있다. 도 16은 상부 판(301)이 제거된 롤러 판(300)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 롤러 판(300)은 다-방향 롤러 조립체(10)들 사이에 작은 스퍼 기어(306)들을 포함한다. 스퍼 기어(306)들은 롤러 조립체들의 주변 상에 치향부(41)들과 맞물려져, 조립체들을 서로 연결한다. 랙 기어(307) 또는 다른 적절한 작동 수단은 롤러 판(300)의 측부를 따라 연장하여, 최외측 롤러 조립체들과 맞물린다. 구동 기어(308)는 랙 기어(307)와 맞물린다. 액추에이터는 랙 기어(307) 상의 운동을 전달하도록 구동 기어(308)를 회전하여, 그룹으로서 조립체들의 회전을 유발하고 상부 판(301) 및 하부 판(302)에 대해 다-방향 롤러 조립체(10)들의 제어된 배향을 허용한다. 이에 따라, 롤러 조립체들의 전체 어레이는 롤러 판(300) 상에 놓여진 물품(309)의 궤적을 제어하기 위해 선택된 각도로 배향될 수 있다.
출력 궤적을 제어하기 위해 유입력에 대해 선택된 배향으로 다-방향 롤러 조립체를 배향하기 위한 임의의 적절한 수단이 사용될 수 있다. 예를 들면, 자석들, 모터들 또는 다른 타입의 기어들이 다-방향 롤러 조립체를 배향하기 위해 사용될 수 있다.
도 17a 내지 도 17c에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 수용하는 롤러 판(300)은 제품들의 이송을 위한 이송 시스템(400)으로 구현될 수 있으며 이송 시스템에서 다수의 유용한 적용들을 가질 수 있다. 이송 시스템(400)은 프레임(401) 및 롤러들 및-또는 스프로켓들 주위에 트레인된 하나 또는 둘 이상의 이송기 벨트(405)들을 포함한다. 이송기 벨트(405)는 물품을 롤러 판(300)으로 이송하고 물품들을 롤러 판(300) 상으로 전달한다. 이송기 벨트(405)는 롤러(407)들에 의해 롤러 판(300) 아래로 전환된다. 롤러 판(300) 아래, 도 18에 개략적으로 도시된 바와 같이 이송기 벨트(405)는 다-방향 롤러 조립체(10)들을 작동시키도록 선택된 방향을 따라 유입력을 인가하기 위한 구동기를 형성한다. 대안적으로, 롤러(28)들, 프레임(12) 또는 양자 모두는 모터, 자석들, 기어들 또는 다른 적절한 수단을 통하여 능동적으로 구동될 수 있다.
액추에이터(402)는 롤러 판(300)에서 롤러 조립체들의 배향을 제어한다. 이송기 벨트(405)에 대한 롤러 조립체들의 배향은 롤러 판의 상부 상에 놓이는 물품(309)의 출력 궤적을 결정한다.
이송기 벨트(405)는 물품들을 수용하여 롤러 판(300)으로부터 멀리 이송하기 위하여 롤러 판(300)의 단부에서 상부로 역으로 전환된다.
이송기 벨트(405)는 평면 벨트, 일체형 롤러들을 구비한 벨트, 일체형 볼들을 구비한 벨트, 또는 임의의 다른 적절한 타입의 이송기 벨트일 수 있다.
벨트(405)는 임의의 적절한 작동 수단을 통하여 롤러 판의 하부 상의 다-방향 롤러 조립체들과 선택적으로 맞물림 가능하고 맞물림 해제 가능할 수 있다.
본 발명은 다-방향 롤러 조립체를 위한 구동기로서 이송기 벨트의 사용으로 제한되지 않으며, 다른 적절한 구동기들이 사용될 수 있다.
도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 수용하는 롤러 판(320)의 다른 실시예를 도시한다. 롤러 판(320)은 롤러 조립체들을 위한 개구(331)들을 가지는 상부 판(321) 및 롤러 조립체들을 위한 개구들을 가지는 하부 판(322)을 포함하여, 각각의 롤러 조립체의 돌출 부분들은 상부 판(321) 위 및 하부 판(322) 아래로 돌출한다. 도 19a 내지 도 19d에 도시된 실시예에서, 롤러 판(320)은 각각 유사하게 배향되는 8개의 롤러 조립체들을 포함하지만, 본 발명은 예시적인 구성으로 제한되지 않는다.
도 20a, 도 20b 및 도 21을 참조하면, 이송 시스템(500)의 다른 실시예는 다-방향 롤러 조립체(10)들을 수용하는 복수의 롤러 판(320)들을 채용한다. 이송 시스템(500)은 선택된 방향으로 제품들을 지향하기 위한 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함한다. 어레이는 복수의 롤러 판(320)들을 포함할 수 있고, 각각의 롤러 판(320)은 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 수용한다. 이송 시스템(300)은 다-방향 롤러 조립체(10)들을 작동하기 위해 선택된 방향을 따라 유입력을 인가하기 위한, 화살표(331)의 방향으로 이동하는 이송기 벨트(330)로서 예시되는, 구동기를 더 포함한다. 대안적으로, 롤러(28)들, 프레임 또는 양자 모두는 모터 또는 다른 적절한 수단을 통하여 능동적으로 구동될 수 있다.
액추에이터(340)는 이송기 벨트(330)에 대해 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 제어한다. 액추에이터(340)는 전체 롤러 판(320)을 회전시킬 수 있고 이송 배향을 변경하기 위해 다-방향 롤러 조립체들의 각각의 어레이의 배향을 변경할 수 있다. 대안적으로, 액추에이터는 하나의 다-방향 롤러 조립체를 제어할 수 있다. 전술된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체의 배향의 변경은 롤러 조립체 상에 놓이는 제품의 출력 벡터를 변경한다. 액추에이터(340)는 전기, 공기압, 또는 다른 적절한 타입의 액추에이터일 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 이송기 벨트(330)는 프레임(12) 및 조립체(10)의 노출된 롤러(28)와 접촉하여 다-방향 롤러 조립체(10)를 구동하여, 프레임(12), 롤러(28)들, 또는 양자 모두의 회전을 유발한다. 각각의 다-방향 롤러 조립체(10)는 상부 판(321)과 하부 판(322) 사이의 롤러 판 내에 수용된다. 조립체(10)의 배향에 따라, 롤러 조립체(10) 상에 놓이는 물품은 롤러 조립체(10)의 장축선(14)이 이송기 벨트 방향(331)에 대해 연장하는 각도의 두 배인 이송기 벨트 방향(331)에 대한 출력 각도로 연장하는 출력 방향으로 지향될 것이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함하는 이송기 시스템(500')은 다-방향 롤러 조립체들을 구동하기 위한 복수의 이송기 벨트(332, 333, 334)들을 포함할 수 있다. 도 22의 실시예에서, 다수의 액추에이터(340')들은 이송기 벨트(332, 333, 334)들에 대해 다-방향 롤러 조립체들을 수용하는 롤러 판(320)들의 배향들을 변경하기 위해 사용될 수 있다.
이송기 시스템은 시스템을 통하여 이송되는 물품들의 궤적을 제어하기 위하여 다-방향 롤러 조립체들의 각도 배향을 제어하기 위한 임의의 적절한 수단을 채용할 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 지향하기 위한 접근을 예시한다. 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, 이송기 시스템에서 구현하기에 적절한 롤러 판(600)은 상부 판(621)과 하부 판(622) 사이에 수용되는 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 포함한다. 각각의 롤러 조립체 하우징(40)은 상부 판(621) 상의 기어 랙(650)과 맞물리기 위한 피니언 기어(640)를 포함한다. 기어 랙(650)은 대안적으로 하부 판(622) 상에 또는 상부 판(621)과 하부 판(622) 사이에 위치될 수 있다. 입력 액추에이터(도시안됨)는 기어 랙(650)을 선택적으로 이동시켜, 각각의 다-방향 롤러 조립체(10)가 상부 판(621) 및 하부 판(622)에 대해 회전하는 것을 유발한다. 도 24는 도 23A의 섹션(615)의 상세도이며, 이는 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 제어하도록 조립체 하우징(40)의 주변 상에 피니언 기어(440)와 맞물리는 기어 랙(650)을 도시한다.
도 25의 (a) 및 (b) 그리고 도 26a 내지 도 26d에 도시된, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 캐밍 작용(camming action)은 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 배향하기 위해 사용될 수 있다. 도 25의 (a) 및 (b)는 다-방향 롤러 조립체(710)들의 어레이를 포함하는 롤러 판(700)을 예시한다. 롤러 판(700)은 상부 판(711), 하부 판(712), 및 상부 판과 하부 판 사이에 레이스된(laced) 캠판(713)을 포함한다. 도 26a 내지 도 26d에 도시된 바와 같이, 각각의 롤러 조립체(710)를 위한 롤러 하우징(740)은 상부 판(711) 내에 상기 조립체를 센터링하기 위한 상부 판 센터링(centering) 링(741), 상기 하부 판(712) 내에 상기 조립체를 센터링하기 위한 하부 판 센터링 링(742), 및 캠 판 링(743)을 포함할 수 있다. 캠 판 링(743)은 하우징(740)의 회전 축선(746)으로부터 오프셋되는 축선(745)을 갖는다. 액추에이터는 캠 판(713)을 선택적으로 회전할 수 있으며, 이는 화살표(760)에 의해 표시된 바와 같이, 그룹으로서 롤러 판(710) 내에 장착된 롤러 조립체(710)들의 회전을 유발하여, 상부 판(711) 및 하부 판(712)에 대해 다-방향 롤러 조립체들의 제어된 배향을 허용한다.
도 27a, 도 27b, 및 도 27c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 포함하는 롤러 판(800)을 예시한다. 예시적인 판(800)은 원형이고 7개의 롤러 조립체(10)들을 3개의 열들로 수용한다. 상기 판(800)은 롤러 조립체(10)들을 장착하기 위한 상부 판(811) 및 하부 판(812)을 포함한다. 각각의 조립 하우징(40)은 대형 스퍼 기어들을 생성하도록 주변을 중심으로 배치되는 기어 치형부(41)들을 포함한다. 더 작은 보조 스퍼 기어(842)들은 다-방향 롤러 조립체들 사이에 배치된다. 피동 기어(843)는 로터리 액추에이터에 커플링된다. 로터리 액추에이터가 피동 기어(643)를 회전할 때, 기어(642, 643)들 및 기어 치형부(641)들은 회전 운동을 롤러 조립체들 모두로 전달하여, 그룹으로서 조립체들의 회전을 유발하여 상부 판(811) 및 하부 판(812)에 대해 다-방향 롤러 조립체(10)들의 제어된 배향을 허용한다.
도 28은 복수의 롤러 판(910)들을 포함하는 이송 시스템(900)을 예시하며, 각각 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 수용한다. 예시적인 이송 시스템(900)은 이송 물품의 배향을 변경하기 위해 사용된다. 이송 시스템(900)은 프레임 또는 하우징(901) 및 복수의 원형 롤러 판(910)들을 포함하며 각각 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 수용한다. 롤러 판(910)들 아래에서 운행하는 이송기 벨트(930)는 다-방향 롤러 조립체(10)들을 구동한다. 각각의 롤러 판(910)은 도 29에 상세하게 도시된 바와 같이 상부 판(921) 및 하부 판(922)을 포함한다. 하부 판(922)은 스퍼 기어(925)를 맞물리기 위해 이의 주변을 중심으로 기어 치형부(923)들을 포함한다. 액추에이터(940)는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이의 배향을 변경시키도록 스퍼 기어(925)를 선택적으로 회전한다. 도 28 및 도 29의 실시예들이 롤러 판(910)의 하부 판(922) 상의 기어 치형부(923)들을 도시하지만, 상부 판(921)은 또한 또는 선택적으로 롤러 판(910)의 배향을 변경하기 위해 기어와 맞물리기 위한 기어 치형부들을 포함한다.
다-방향 롤러 조립체(10)는 물품들의 분류, 정렬, 스위칭 및 회전과 같은 다수의 상이한 기능들을 수행할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 복수의 다-방향 롤러 조립체들은 물품들 사이의 최소 충돌들을 가지고 이송 시스템을 통과하는 물품들을 분류하기 위해 사용될 수 있다. 물품들을 분류하기 위하여, 다-방향 롤러 조립체들은 이송기 시스템의 캐리웨이(carryway)를 따라 배열되는 그룹들로 선택적으로 회전된다. 이송기 벨트 또는 다른 구동기는 다-방향 롤러 조립체들 아래로 작동된다. 제어 시스템은 들어오는 이송 물품의 이미지를 생성하여, 각각의 물품을 위한 시스템을 따라 궤적들을 계산하고, 그리고 캐리웨이(carryway)로부터 질서있고 신속하게 물품들을 전환하기 위해 궤적들을 따라 다-방향 롤러 조립체들을 배향한다.
다른 적용은 도 30a, 도 30b, 및 도 31에 도시된 바와 같이, 물품들을 정렬하기 위한 다-방향 롤러 조립체의 사용을 포함한다. 정렬 시스템(1100)은 롤러 판(1110)들의 어레이를 포함하며, 고정된 물체에 대해 물품을 병진 이동하거나 회전하고 레지스터링하기 위해 각각 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 수용한다. 다-방향 롤러 조립체(10)들은 시스템을 통하여 이동하는, 패키지(1170)로서 예시된 이송 물품을 지지한다. 다-방향 롤러 조립체들은 도 31에 도시된 바와 같이, 구동 이송기 벨트(1130)의 방향(1131)에 대해 기울어진 각도로 배향된다. 롤러 조립체(10)들에 의해 지지되는 패키지(1170)는 고정된 레일(1150)로서 예시된, 고정 물체와의 접촉시까지 화살표(1186)들의 방향으로 시스템(1100)의 폭을 가로질러 병진 운동할 것이다. 패키지(1170)는 고정 물체(1150)에 정렬된다.
도 32a 및 도 32b에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들은 이송 시스템(1200)용 스위치(1202)에서 사용될 수 있다. 스위치(1202)는 하나 또는 둘 이상의 인피드 이송기(infeed conveyor; 1204)들로부터 물품(1270)들을 전환하여, 두 개 또는 세 개 이상의 아웃피드 이송기(outfeed conveyor; 1206, 1208)들로 화살표(1211)의 방향으로 이동한다. 다-방향 롤러 조립체(10)들은 어레이로 배열된 롤러 판(1210)들 내에 수용되며, 구동 이송기(1230)는 물품들을 롤러 판(1210)들을 가로질러 이송하도록 롤러 판들 내의 롤러들과 접촉한다. 액추에이터는 제 1 아웃피드 이송기(1206) 또는 제 2 아웃피드 이송기(1208) 중 어느 하나에 물품들을 분배하기 위해 그리고 시스템 내의 물품들의 궤도들을 제어하기 위해 각각의 롤러 판(1210)의 배향을 제어한다.
도 33에 도시된 바와 같이, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들은 이송 시스템에서 물품을 선택적으로 회전하기 위해 사용될 수 있다. 이송 시스템(1300)에서 물품 회전기는 복수의 물품-지지 롤러 판(1310)들을 포함하며, 각각 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 포함한다. 인피드 이송기(1304)는 물품(1370)들을 롤러 판(1310)들에 이송하며 아웃피드 이송기(1306)는 롤러 판(1310)들로부터 회전된 물품들을 멀리 이송한다. 구동 이송기(1330)는 다-방향 롤러 조립체들 내의 롤러들을 구동하여 선택된 궤적으로 시스템을 통하여 물품들을 추진한다. 물품(1370)이 단일 롤러 판(1310) 상에 완전히 위치될 때, 액추에이터는 원하는 각도로 전체 롤러 판을 선택적으로 회전시키며, 이는 또한 물품(1370)을 회전시킨다. 각각의 롤러 판(1310)의 크기는 롤러 판이 회전될 물품을 지지하여야 할 때, 회전될 가장 큰 물품의 크기에 의존한다. 다-방향 롤러 조립체들은 이송 시스템을 통하여 물품들의 적절한 흐름을 유지하기 위해 반대 방향들로 회전될 수 있다.
도 34는 이송된 물품의 선행 에지를 유지하는 동안, 이송 방향을 변경하기 위해 다-방향 롤러 조립체들의 어레이들을 채용하는 이송 시스템(1400)을 예시한다. 상기 시스템(1400)은 롤러 판(1410)들의 어레이를 포함하여, 각각 물품-지지 다-방향 롤러 조립체(10)들의 어레이를 포함한다. 시스템(1400)은 입력 이송기(1404) 및 상이한 방향들로 연장하는 복수의 출력 이송기(1406, 1407, 1408)들을 더 포함한다. 구동 이송기(1430)는 다-방향 롤러 조립체(10)들에서 롤러들을 구동하기 위해 롤러 판(1410)들 아래로 연장한다. 롤러 판(1410)들의 어레이의 하류 단부(1411)에서, 다-방향 롤러 조립체들은 도 35에 도시된 바와 같이, 조립체들과 접촉하는 물품(1470)을 전방으로 추진하기 위해 배향된다. 하류 단부에서, 다-방향 롤러 조립체(10)들은 구동 이송기(1430)의 이동(1431)의 방향에 대해 수직한 주축선(14)들로 배향되어 하류 조립체(10)들과 접촉하는 물품들의 이동(1480)의 방향은 구동 이송기(1430)의 이동(1431) 방향에 대해 반대이며 평행하여, 물품(1470)들을 전방으로 민다. 상류 단부(1412)에서, 다-방향 롤러 조립체들은 도 36에 도시된 바와 같이, 3개의 출력 이송기(1406, 1407, 1408)들 중 하나 상으로 화살표(1486)들의 방향으로 물품을 지향시키도록 선택적으로 배향된다. 이전에 설명된 바와 같이 어떠한 적절한 수단을 통하여 제어될 수 있는 이들의 배향에 따라, 다-방향 롤러 조립체(10)들은 상류 단부(1412)에서, 물품을 제 1 출력 이송기(1406) 상으로 전방으로, 물품을 제 2 출력 이송기(1407) 아래로 지향시키기 위해 고정된 측부 가드(1470)에 대해 측부 및 후방으로 또는 물품을 제 3 출력 이송기(1408) 아래로 지향시키기 위해 다른 고정된 측부 가드(1471)에 대해 다른 측부 및 후방으로 지향한다.
다-방향 롤러 조립체 또는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이는 임의의 적절한 시스템에서 사용될 수 있으며 임의의 적절한 수단은 물품의 궤적을 제어하기 위하여 다-방향 롤러 조립체들의 배향을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
이러한 몇 개의 예들이 제안한 바와 같이, 본 발명의 범주는 청구범위들에 의해 규정되며 설명된 버전들의 상세로 제한되지 않는 것을 의미한다.

Claims (29)

  1. 다-방향 롤러 조립체로서,
    주축선을 중심으로 회전 가능한 프레임; 및
    상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트들의 상호-작동 롤러들을 포함하며,
    각각의 세트는 한쌍의 롤러들을 포함하고, 각각의 롤러가 상기 주축선에 대해 횡단하는 단축선을 중심으로 세트에서의 대응하는 롤러와 반대 방향으로 회전가능한,
    다-방향 롤러 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세트의 상호-작동 롤러들은 서로 접촉하는 외측 표면들을 가지는 두 개의 평행한 롤러들을 포함하여, 제 1 단축선을 중심으로 제 1 방향으로 제 1 롤러의 회전이 제 2 단축선을 중심으로 제 2 방향으로 제 2 롤러의 회전을 유도하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호-작동 롤러들은 자기 작동 또는 기어들을 통하여 서로 작동하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은 실질적으로 원통형인,
    다-방향 롤러 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 세트의 상호-작동 롤러들은 두 개의 세트들의 상호-작동 롤러들을 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 세트의 상호-작동 롤러들은 상기 프레임의 주변을 중심으로 배열된 3개의 세트들의 상호-작동 롤러들을 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임을 회전가능하게 장착하기 위한 롤러 하우징을 더 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 롤러 하우징은 디스크형이며, 상기 프레임의 액슬 너브(nub)들을 수용하기 위해 주변에 개구들을 포함하며, 상기 개구들은 상기 주축선을 따라 연장하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤러 하우징은 오프셋 캠 링을 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 롤러 하우징은 이의 주변 중심으로 기어 치형부들을 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    롤러들의 적어도 일 부분은 상기 프레임의 반경 방향 외측으로 연장하는,
    다-방향 롤러 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 및 롤러들에 의해 지지된 물체가 상기 주축선과 유입력 사이의 입력 각도의 두배인 유입력에 대한 출력 각도에서 조립체로부터 벗어나 지향되는,
    다-방향 롤러 조립체.
  13. 롤러 판으로서,
    상부 개구들의 어레이를 가지는 상부 판;
    상기 상부 개구들의 어레이와 정합하는 하부 개구들의 어레이를 가지는 하부 판; 및
    상기 상부 및 하부 개구들 내에 수용되는 다-방향 롤러 조립체들의 어레이를 포함하며,
    각각의 상기 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트의 롤러들을 포함하며, 각각의 세트는 한쌍의 롤러들을 포함하고, 각각의 롤러는 상기 주축선에 대해 횡단하는 단축선을 중심으로 세트에서의 대응하는 롤러와 반대 방향으로 회전 가능한,
    롤러 판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 세트의 롤러들은 복수의 상호-작동 롤러들을 포함하는,
    롤러 판.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 판 및 상기 하부 판에 대해 상기 다-방향 롤러 조립체들 중 하나 이상을 배향시키기 위한 액추에이터를 더 포함하는,
    롤러 판.
  16. 제 13 항에 있어서,
    각각의 다-방향 롤러 조립체는 상기 프레임을 회전 가능하게 장착하기 위한 디스크형 롤러 하우징을 더 포함하는,
    롤러 판.
  17. 제 16 항에 있어서,
    각각의 롤러 하우징은 이의 주변 중심으로 기어 치형부들을 포함하는,
    롤러 판.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 상부 판 및 상기 하부 판에 대해 각각의 다-방향 롤러 조립체를 선택적으로 회전시키기 위해 상기 기어 치형부들과 맞물리기 위한 기어 랙을 더 포함하는,
    롤러 판.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 상부 판 및 상기 하부 판에 대해 각각의 다-방향 롤러 조립체를 선택적으로 회전시키기 위해 상기 기어 치형부들과 맞물리기 위한 상기 다-방향 롤러 조립체들 사이에 배치되는 복수의 스퍼 기어들을 더 포함하는,
    롤러 판.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 상부 판과 상기 하부 판 사이에 캠 판 및 상기 롤러 하우징 상에 오프셋 캠 링을 더 포함하는,
    롤러 판.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 판 및 상기 하부 판 중 하나의 주변 상에 기어 치형부들을 더 포함하는,
    롤러 판.
  22. 이송기 시스템으로서,
    다-방향 롤러 조립체들의 어레이로서, 각각의 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트의 롤러들을 포함하며, 각각의 세트는 한쌍의 롤러들을 포함하고, 각각의 롤러는 상기 주축선을 횡단하는 단축선을 중심으로 세트에서의 대응하는 롤러와 반대 방향으로 회전가능한, 다-방향 롤러 조립체들의 어레이, 및
    상기 프레임 및 상기 롤러들 중 하나 이상의 회전을 유도하기 위한 구동기를 포함하는,
    이송기 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 구동기는 롤러들 중 하나 이상과 접촉하는 이송기 벨트를 포함하며, 이에 의해 상기 이송기 벨트의 움직임이 하나 이상의 세트의 롤러들 및 프레임 중 하나 이상의 회전을 유도하는,
    이송기 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서,
    각각의 세트의 롤러들은 복수의 상호-작동 롤러들을 포함하는,
    이송기 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 다-방향 롤러 조립체들의 어레이 상에 배치된 물품의 출력 궤적을 변경하기 위해 상기 다-방향 롤러 조립체들을 선택적으로 배향하기 위한 액추에이터를 더 포함하는,
    이송기 시스템.
  26. 제 22 항에 있어서,
    이송 물품을 지향시키기 위해 다-방향 롤러 조립체들의 어레이에 인접한 고정된 레일을 더 포함하는,
    이송기 시스템.
  27. 다-방향 롤러 조립체를 사용하여 이송 물품을 지향시키기 위한 방법으로서,
    물품을 상기 다-방향 롤러 조립체와 접촉하게 배치하는 단계로서, 상기 다-방향 롤러 조립체는 주축선을 중심으로 회전가능한 프레임 및 상기 프레임에 장착된 하나 이상의 세트들의 상호-작동 롤러들을 포함하며, 각각의 세트는 한쌍의 롤러들을 포함하고, 각각의 롤러가 상기 주축선에 대해 횡단하는 단축선을 중심으로 세트에서의 대응하는 롤러와 반대 방향으로 회전가능한 것인, 단계, 및
    상기 주축선에 대해 입력 각도로 상기 다-방향 롤러 조립체에 유입력을 인가하는 단계로서, 상기 프레임과 상기 롤러 중 하나 이상의 회전을 유발하여, 상기 물품이 상기 입력 각도의 두 배 이상인 출력 각도로 상기 다-방향 롤러 조립체로부터 밀어내어 지는, 단계를 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체를 사용하여 이송 물품을 지향시키기 위한 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 물품의 출력 궤적을 변경하기 위해 상기 다-방향 롤러 조립체의 배향을 변경시키는 단계를 더 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체를 사용하여 이송 물품을 지향시키기 위한 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 유입력을 인가하는 단계는 상기 다-방향 롤러 조립체와 이동하는 이송기 벨트를 접촉시키는 단계를 포함하는,
    다-방향 롤러 조립체를 사용하여 이송 물품을 지향시키기 위한 방법.
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