KR20030011286A - 물품을 위치시키고 정렬시키기 위한 자동선형기계 - Google Patents

Abstract

넥부분이 있는 병 같이 한 단부에서 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 형식의 물품(A)을 위치 및 정렬시키기 위한 자동선형기계는 대량으로 뒤섞인 형태로 배열된 물품(A)들을 위한 탱크, 콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 놓이는 다른 기하학적인 구조(A1)를 갖고 종방향으로 미리 정해진 곳을 향해 놓이는 용기로부터 나오는 물품(A)을 위한 선형 콘베이어(20), 물품(A)을 수직방향으로 위치시키기 위한 콘베이어(20)와 관련된 위치화 스테이션(80), 수직으로 정렬된 상태를 향하는 물품(A)을 이송시키기 위한 배출 콘베이어 장치(40)로 구성되는데 있어서, 선형 콘베이어(20)는 전방 혹은 후방에 원치않게 놓인 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품을 콘베이어에서 제거하거나 180°회전시키기 위해 선형 콘베이어(20)는 위치화 스테이션(80) 앞에 놓인 선택장치(70)와 관련되어서, 물품(A)이 이동방향에 대해서 원하는 위치에 항상 놓인 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 위치화 스테이션(80)에 공급되도록 한다.

Description

물품을 위치시키고 정렬시키기 위한 자동선형기계{AUTOMATIC LINEAR MACHINE FOR ARTICLE POSITIONING AND ALIGNING}

물품을 위치시키는 기계는 포장기술분야에 공통적인데 특히 충전넥(filling neck) 혹은 상단이 오프닝과 함께 수직으로 빈 용기를 위치시키는 기계에 공통적으로 이용된다.

미국 특허 US-A-3295659는 종방향으로 이미 방향이 정해진 위치에서 중력에 의해 드롭채널(drop channel)로 물품을 떨어지도록 하는 작동원리를 설명하는데, 상기 드롭채널은 물품의 상대적인 위치가 물품의 종방향 축에 대해서 있던지 간에 다른 기하학적인 구조를 유지하는 지지부 및 엔드스탑(end-stop)을 포함한다. 상기 원리는 한 단부에서 기하학적 구성이 다른, 특히 넥부분을 갖는 비어 있는 경량의용기를 위치시키는 많은 종류의 기계에 자주 이용된다.

회전구조와 관련된 상기 작동원리는 미국 특허 US-A-4681209에 공지된 것 같은 현재의 위치화 기계(positioning device)에 혁신적인 발전을 가져오는데 일련의 공동이 뒤섞인 상태의 물품을 수용하는 회전평면의 주변에 접선방향으로 배열된다.

여러 가지 변형체를 갖는 이러한 회전기계의 종류는 높은 생산성 및 효율로 인해서 점점 시장성이 좋아지고 있다. 그러나 상기 기계는 크고 구입가와 작동 및 유지비용이 많이 든다.

그러므로 중간 혹은 낮은 제조율을 필요로 하고 공간을 덜 차지해야 할 경우에 대해서 중간 혹은 낮은 생산비율에 적합하고 적은 공간을 요구하며 작동비용이 적당한 경량의 속이 빈 병이나 용기 같은 물품을 위치 및 정렬시키기 위한 자동선형장치에 대한 잠재적인 요구가 있게 된다. 선형위치기계는 이러한 사항을 충족시킨다.

다른 작동원리를 따라서 미국 특허 UA-A-4463846은 콘베이어 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에서 단부가 기하학적인 형상이 다른 주조를 갖는 물품이 종방향으로 놓이는 선형 콘베이어로 공급되는 물품위치화기계를 공지한다. 이러한 물품들은 통상적으로 가볍고, 속이 빈 병인데 구조가 다른 부분은 넥부분이다. 기계는 배출 콘베이어 장치에 물품을 수직으로 정렬 및 위치시키기 위한 위치화 스테이션(positioning station)을 갖는데, 위치화 스테이션은 수평축에 대한 회전구조를 기초로 하고 전술된 선형 콘베이어에 의해 상단에 접선방향으로 공급된다. 콘베이어 및 회전구조물은 수평축이 물품이 회전하는 두 지점 사이에 형성되도록넥의 반대쪽 단부에 가까운 두 개의 측면지점으로 고정시키기 위해 물품의 정해진 몸체형태와 함께 작동한다. 이러한 미리 정해진 물품의 몸통형태는 상기 기계에 사용하기 위해 물품이 상기 몸통의 형태로 되어야 한다는 위치화 기계와 상호작용하는 것 외에 다른 목적은 없다. 상기 물품들은 선형 콘베이어의 길이방향을 따라 지지표면에서 이동한다. 하지만 회전구조물에 도착했을 때, 물품은 약간 높은 속력으로 구조물에 대해서 반대방향으로 회전하는 마찰휠에 의해 밀려나서 이동방향에 대한 넥의 상대적인 위치에 따라 물품이 수집지점으로 직접 직립하던지 엔드스탑(end stop)과 접촉하고 배출 콘베이어가 지나는 동일한 수집지점으로 직립하여 떨어질 때까지 회전하게 된다.

그러나 복잡한 동시에 기계는 시스템의 작동 원리가 비효율적인 상기 정해진 물품의 몸통형상과만 작동해야 하는 심각한 어려운 점을 갖으며 여러 가지 물품이나 용기를 이용하지 못하는 심각한 단점을 갖는다. 또한 상기 두 측면지점으로 물품을 고정시키고 회전시키는 것은 용기 바깥표면에 원치않는 표시를 만들게 된다. 또한 이러한 특허는 물품이 어떻게 뒤섞은 상태를 통과하는지에 대해서 설명해주지 않는다.

미국 특허 US-A-2855740은 대량의 뒤섞인 물품을 수용하는 엔트리(entry) 선형 콘베이어로 구성되는 박스로 물품을 적재시키기 위한 기계를 공지한다. 엔트리 선형 콘베이어 끝부분에서 페리휠(Ferri wheel) 방식의 가장자리를 따라 많은 횡단형 공동을 갖는 회전휠이 있는데, 정해진 개수의 물품이 삽입되고 선형 배출 콘베이어를 따라 동기적으로 전진하는 박스에서 휠의 하단부분에 놓이고 회전하게 된다.

그러나 상기 기계는 미리 설정된 방향을 따라 위치화를 실행시키는데, 토마토 같이 둥근형태를 갖는 과일이나 야채 같이 특정한 위치로 위치시킬 필요가 없는 품목에는 유용하지만 직립형으로 배열된 용기를 위치시키기 위한 것에는 유용하지 않다.

특히 음식물 포장산업에서 또 다른 요구사항은 넥부분을 통해 내부에 세척수를 넣거나 내부를 흡입하거나 이 둘을 함께 사용하여 거꾸로 되었을 때 각각의 용기를 빠르게 청소해야 한다는 것이다.

본 발명은 넥(neck)을 갖는 병같이 전체적인 기하학적 모양이 다른 물품을 위치 및 정렬시키기 위한 자동선형기계에 관련되는데, 상기 기계는 서로 뒤섞인 상태인 탱크에서 물품이 수직으로 정렬되어 위치하는 출구 콘베이어로 물품을 이동시키는 장치로 구성된다.

본 발명의 기계는 음식, 가정용품, 화학이나 비슷한 영역, 특히 병에 넣어서 포장하고 채우고 라벨을 붙이는 비슷한 공정에 유용하다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 따라 물품을 정렬시키고 방향을 정하기 위한 자동 선형기계의 사시도.

도 2는 도 1의 화살표 II 방향으로 도시된 선형 콘베이어의 측면도인데 물품이 공급기를 떠남에 따라 미리 방향이 정해진 물품의 배열을 도시함.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 따라 물품을 정렬시키고 방향을 정하기 위한 자동선형기계의 사시도.

도 4는 도 1 및 도 3에 도시된 기계의 선택장치의 변형체에서 회전장치의 상세 확대도.

도 5는 도 1 및 도 3에 도시된 기계의 회전요소의 측면도.

도 6은 도 1 및 도 3에 도시된 기계에 대한 위치화 스테이션의 작동을 도시한 다이아그램.

도 7은 퍽 위치화장치(puck positioning device)가 추가되고 물품이 배출 콘베이어의 퍽에서 직립하여 놓이는 도 1 및 도 3에 도시된 기계의 역방향 각도로 된 사시도.

* 부호 설명 *

10 : 탱크 20 : 선형 콘베이어

40 : 배출 콘베이어 장치60 : 공급기

61 : 제 1 경사평면62 : 제 2 경사평면

63 : 드롭 스페이스66 : 쉐이커

67 : 감지장치68 : 경사회전 디스크

본 발명의 목적은 구입 및 유지비용이 적게 들고 중간 혹은 소량 제조에 적합하며 크기가 작은 물품을 위치 및 정렬시키기 위한 자동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 거꾸로 되었을 때 물품의 내부를 진공청소 혹은 세척장치과 잘 맞는 경량의 속이 빈 용기를 위치시키고 정렬시키기 위한 자동기계를 제공하는 것이다.

이러한 목적들은 넥 형태를 갖는 경량의 속이 빈 용기 같이 한 단부의 구조가 다른 물품을 위치 및 정렬시키기 위한 자동기계를 제공하여 달성되는데, 상기 기계는 대량으로 섞인 상태에 있는 물품을 위한 탱크 및 콘베이어의 이동방향에 대해 전방 혹은 후방에서 다른 구조를 갖는 종방향으로 위치한 상기 탱크로부터 나오는 물품을 위한 선형 콘베이어, 직립한 위치로 물품을 놓기 위한 위치화 스테이션으로 구성되는데, 상기 위치화 스테이션은 선형 콘베이어의 한 영역에 연결되고 물품을 수직으로 정렬시키는 배출 콘베이어에 연결된다.

상기 기계는 또한 물품을 뒤섞인 상태로 저장된 탱크로부터 선형 콘베이어로 공급하기 위한 공급기를 포함하는데, 미리 정해진 방향으로 놓이며, 선형 콘베이어는 콘베이어에서 옳은 방향에 있지 않는 용기들을 회전시키거나 거절하기 위한 선택장치를 갖는다.

공급기는 탱크에서 나오는 뒤섞인 물품을 수용하기 위한 최소한 제 1 및 제 2 경사평면을 갖는다. 제 1,2 경사평면은 물품의 가장자리 횡단치수 보다 약간 큰 조절 가능한 거리로 분리되는 두 개의 수직으로 평행한 평면으로 범위가 제한되는 드롭 스페이스에 수렴되는데, 드롭 스페이스는 선형 콘베이어의 한 영역에 대해서 정렬되며, 상기 콘베이어는 통상적으로 무한 콘베이어 벨트이다. 제 1 실시예를 따라서 상기 경사면들은 가장 높은 곳에 있는 탱크로부터 나온 물품을 수용하고 가장 낮은 곳에 있는 드롭 스페이스의 입구영역으로 안내하는 회전경사 디스크로 구성된다. 탱크는 중력으로 물품을 떨어뜨리고 회전디스크나 호퍼 위에 위치하게 된다. 그러나 선호되는 실시예에서, 탱크는 제 1,2 경사면에 대해서 낮은 곳에 있으며 물품을 탱크로부터 공급기로 전달하기 위한 블레이드(blade)를 갖는 연속벨트 엘리베이터 같은 상승장치를 포함한다. 탱크는 또한 콘베이어에 대해서 낮은 곳에 있으며 공급기 출구에서 최소한 한 영역과 인접하고, 디플렉터 장치는 서로 겹쳐지는 것과 같이 원치 않는 상태에 있는 물품을 되돌리기 위해 놓인다.

이러한 방식으로, 물품은 전술된 엘리베이터에 의해 탱크로부터 들어올려져서 공급기의 경사면 위에 뒤섞여 떨어지고 폭이 조절 가능한 드롭 스페이스의 입구에 집중되어 점차 안으로 들어가서 제 1 운동이 제한된다. 물품들이 드롭 스페이스의 하단에 다다를 때, 콘베이어의 이동표면과 접촉하고 콘베이어 벨트 마찰력에 의해 잡아당겨질 때까지 회전하며 콘베이어의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 위치한 다른 기하학적인 구조를 갖고 길이가 길게 놓이는 위치에 적합한 특성을 나타낸다. 물품이 두개의 다른 횡단치수를 나타낼 때 이러한 횡단치수에서 작은 것보다 약한 긴 수직으로 평행한 평면 사이의 틈 덕분으로, 물품들은 좁은 측면에 지지되는 콘베이어와 종방향으로 정렬될 수 있다는 것이 고려되어야 한다. 축적되기 때문에 이러한 배열에 적합하지 않는 물품들은 거부되고 상기 디플렉터 장치에 의해 탱크로 되돌아간다.

호퍼를 포함하는 제 1 실시예에서, 드롭 스페이스의 입구에서 물품들이 축정되는 것은 서로 얽혀서 막히게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 여러개의 공급기 평면이 입구영역을 덮도록 위치한 광학센서 같은 감지장체에 의해 제어되는 유체역학 실린더 같은 쉐이커에 연결된다. 감지장치에 의해 상기 영역에 물품이 지나치게 축적되는 것을 감지하여 이러한 막히는 현상을 해소하도록 상기 평면을 진동시키기 위해 쉐이커에 신호를 보낸다.

회전 디스크에 적합한 제 2 실시예에서, 뒤섞은 물품들이 축적되고 회전디스크 자체로 제거되는데, 많은 양의 물품이 드롭 스페이스로 들어가도록 하고, 콘베이어에 잘못 위치한 것들은 디플렉터 장치에 의해 탱크로 되돌아간다.

그러므로 물품들은 선형 콘베이에 의해 위치화 스테이션으로 이송된다. 상기 위치화 스테이션이 물품을 한방향으로 직립하도록 하기 때문에, 콘베이어 벨트 위에서 물품의 정해진 방향이 필요한 것이다. 이러한 이유로, 엔트리 선형 콘베이어와 관련된 선택장치가 포함되는데 이동방행에 대해서 물품의 다른 기하학적 구조를 감지하기 위해 광학센서나 비디오 카메라 같은 전자판독을 위한 감지장치로 구성된다. 원치않는 위치에 있는 다른 기하학적 구조를 갖는 물품이 감지될 때, 감지장치콘베이어로부터 감지된 물품을 인접한 초기 탱크로 되돌아가게 하는 유체역학 실린더로 구동되는 푸셔(pushe) 같은 이젝터 장치(ejector device)에 명령을 보내거나 콘베이어에서 180°회전하도록 회전장치에 명령을 보낸다. 그러나 이러한 두 가지 장치는 동일한 효과를 갖으며, 첫 번째 것은 더 단순하고 좀더 경제적인 반면에 두 번째 것은 생산성이 있으며, 이 둘의 선택은 요구되는 생산성과 경제적인 필요사항을 따른다.

전술된 선택기가 포함되어 모든 물품들은 위치화 스테이션의 작동이 물품들을 직립으로 놓는데만 제한되도록 정해진 위치에서 다른 기하학적 구조와 함께 위치화 스테이션에 도달한다. 한가지 간단한 실시예는 물품이 떨어지고 상기 배출 콘베이어 장치에 수직으로 위치하도록 하는 개방된 하부를 갖는 최소한 하나의 드롭 채널에 대해서 최소한 하나의 개방된 공간으로 구성된다. 이러한 드롭 채널은 넥유지장치를 갖는 드롭 채널을 포함하는 종래의 회전장치에 대한 단순화된 형태의 드롭채널이다.

위치화 스테이션에 대해 좀더 중요한 실시예는 원하는 위치에서 다른 기하학적 구조를 갖는 물품을 수용하기에 적합한 공동을 갖는 회전요소로 구성되는데, 회전요소는 엔트리 선형 콘베이어의 단부에 위치하고 공급 빈도수에 적합한 속력으로회전하여서 물품이 콘베이어의 끝부분에 다다름에 따라 상기 공동에 들어가도록 한다. 회전함에 따라 회전요소는 물품을 상기 배출 콘베이어장치 위에 수직으로 놓는다.

선호적으로 본 발명의 기계는 선형 콘베이어 위에 그리고 위치화 스테이션 입구부분에 이전의 물품을 이송시키고 또 다른 속이 빈공동을 일시적으로 유지된 물품의 앞쪽에 놓기 위해 회전요소가 회전하는 동안 각각의 물품을 일시적으로 유지시키는 유체역학 실린더 로드 같은 이동성 유지장치(mobile retaining device)를 포함한다.

어떠한 때에는 취급되는 물품의 특성 혹은 제품의 형식이 따라서 위치화 스테이션이 물품을 퍽 형식으로 개별의 지지요소 내부에 놓는 것이 요구된다. 그러므로 본 발명의 기계는 물품이 각각 퍽에 하나씩 놓여서 배출 콘베이어 장치로 전송되도록 회전요소가 수직으로 중력의 힘에 의해 물품을 놓도록 하는 영역에서 상기 배출 콘베이어 장치 위에 상기 퍽들을 차례로 위치시키는 이송장치를 포함한다.

상기 퍽 이송장치 및 회전요소는 물품을 수용하기 위해 회전요소 아래에 개별의 퍽을 적확히 위치시키도록 하기 위해 여러 가지 전달장치로 연결된 공통의 모처로 동기적으로 구동된다. 그러나 물품이 회전요소의 공동에 들어가지 않을 때 어떤 이유에서건 비어있는 퍽이 배출 콘베이어를 떠나지 않는 것이 중요한 사항이다. 이것을 구현하기 위해 물품의 공동에 있을 때에만 작동하는 퍽 이송장치 및 회전요소와 함께 공동에 물품에 적재된 상태를 감지하는 광학센서 같은 감지장치가 포함된다.

특히 물품이 충전 스테이션에 공급되어야 하는 속이 빈 경량의 용기일 때, 용기가 충전되기 전에 용기 내부를 세척하는 것이 당연하다. 이러한 일을 하기 위해 용기는 전방을 향한 넥이 공동으로 들어아고 회전요소는 물품이 역방향 수직위치에서 솟아오른 영역을 통과하는, 다시말해 다시한번 회전하여 방출 콘베이어에 직립으로 놓이기 전에 아래쪽을 향하는 넥부분을 갖도록 하는 방향으로 회전한다. 용기가 거꾸로 되는 짧은 시간이 내부를 청소하는데 이용된다. 이러한 이유로, 각각의 공동은 용기의 넥부분이 실린더형 벽에 지지되는 회전요소의 스핀축과 동축인 최소한 하나의 내부 실린더형 벽을 갖는다. 상기 벽은 넥부분과 정렬된 최소한 하나의 개구부가 구비된다. 회전요소가 회전하는 동안, 용기는 넥부분이 세척수 블라워 노즐(cleaning fluid blower nozzle) 혹은 흡입노즐(suction nozzle)을 갖는 개구부를 향하는 솟아오른 영역을 거꾸로 통과하며 용기가 배출 콘베이어 장치에 직립으로 놓일 때까지 회전은 계속된다.

동일한 부분에 대한 참조번호가 여러 가지 실시예와 변형체에 이용되었다.

도 1,3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 물품을 정렬시키고 방향을 정하기 위한 자동선형장치는 넥부분이 있는 병 같이 한단부에서 기하학적으로 다른 구조(A1)를 갖는 형태의 물품(A)에 대한 것이다.

상기 기계는 대량의 뒤섞인 방식으로 정렬된 물품(A)에 대한 탱크(10), 콘베이어(10)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 위치한 다른 기하학적은 구조(A1)를 갖으며 종방향으로 놓여서 탱크로(10)로부터 나오는 물품(A)을 위한 선형 콘베이어(20), 수직으로 물품(A)을 놓기 위해 콘베이어에 연결된 위치화 스테이션(80), 수직으로 정렬된 물품(A)을 위한 배출 콘베이어 장치(40)로 구성된다. 또한 상기 기계는 물품(A)을 상기 탱크(10)에서 선형 콘베이어(20)로 공급하고 상기 정해진 방향으로 콘베이어에 놓기 위한 선형 콘베이어(20) 및 탱크(10) 사이에 놓은 공급기(60)를 포함한다. 도 1 및 도 3의 실시예는 상기 공급기(60)와 그와 관련된 요소들에서 차이점이 있다.

도 1의 실시예의 공급기(60)는 탱크(10)로부터 뒤섞인 물품(A)을 수용하기 위한 최소한 제 1,2 경사평면(61,62)으로 구성되는데, 제 1,2 경사평면(61,62)은 드롭 스페이스(drop space)(63)에서 수렴되며, 상기 스페이스는 도시되지 않은 종래의 장치로 조절 가능한 폭을 갖는 두 개의 수직으로 평행한 평면(64)으로 범위가 제한된다. 다른 벽들(65)은 호퍼(hopper)의 범위를 제한하기 위해서 상기 제 1,2 경사평면(61,62)과 상호작용한다. 상기 수직 평면(64) 사이의 틈은 물품(A)의 가장 작은 횡단치구(두 개의 다른 횡단치수를 갖는 경우) 보다 약한 길어서 물품이 상기 작은 횡단치수에서 회전되는 드롭 스페이스로 중력에 의해서만 들어가도록 한다. 드롭 스페이스(63)는 연속적인 벨트로 구성된 선형 콘베이어(20)의 한 영역에 대해서 배열되어 물품들이 떨어질 때 콘베이어와 접촉하고 상기 콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 위치한 다른 기하학적 구조(A1)를 갖고 종방향으로 놓일 때까지 초기 단계에서 회전하는 경향을 따라 이동하며, 작은 횡단치수를 갖고 한 측면에서 지지된다. 도면에 자세히 도시되지는 않았지만 선형 콘베이어(2)는 물품(A)을 유지시키기 위한 레일장치에 꼭 맞는다.

물품(A)이 드롭 스페이스(63)의 입구부분에 축적되어 물품(A)의 불룩 튀어나온 부분이 서로 결합되어 막히는 현상이 발생한다. 이러한 막히는 현상은 피하기 어려우지만 본 발명의 기계는 드롭 스페이스(63)의 입구영역을 덮도록 위치하고 광학센서로 구성된 감지장치(67)로 제어되는 유체역학 실린더처럼 여러개의 평면(61,62,64)을 쉐이커(shaker)(66)에 연결시켜 이러한 문제점을 해결한다. 상기 감지장치(67)가 이러한 영역에 물품(A)이 과잉으로 축적되는 것을 감지할 때, 중앙제어장치를 통해 명령을 보내어 쉐이커가 평면(61,62,64)에 진동을 가해 이러한 막히는 형상을 제거한다.

탱크(10)는 제 1,2 경사평면(61,62)에 대해서 높이가 낮으며 물품(A)을 탱크(10)에서 공급기(60)로 전달하는 종래의 상승장치(11)로 구성된다. 탱크(10)는 또한 선호적으로 콘베이어(20)에 대해서 높이가 낮고 겹쳐 있거나 직립된 것과 같이 콘베이어(20) 위에서 원치 않는 곳에 있는 물품(A)을 회전시키기 위해 제공된 변형장치(21)가 있는 공급기(60)의 출구에서 최소한 한 영역에 인접하게 된다.

도 3은 공급기(60)에서 도 1과 다른 제 2 실시예를 도시한다. 또한 공급기(60)는 탱크(10)로부터 물품(A)을 수용하여 두 개의 수직평행한 평면(64)으로 범위가 제한되는 드롭 스페이스(63)의 입구 영역으로 물품을 안내하기 위한 제 1,2 수렵 경사면(61,62)으로 구성된다. 그러나 제 1 경사면(61)은 가장 높은 곳에서 탱크(10)로부터 물품(A)을 수용하여 가장 낮은 곳에 인접한 드롭 스페이스(63)의 입구영역으로 안내하는 경사회전 디스크(68)로 구성된다. 제 1 경사면(61)은 상기 경사회전 디스크(68)를 갖지 않는 도 1에 도시된 변형체의 제 1 경사면(61) 보자 낮은 경사도를 갖는다. 회전 디스크(68)는 완전히 평평하거나 중심쪽으로 점점 높아져서 거의 원뿔형 표면을 형성하고, 선호적으로 그 가장자리는 제 1 경사면(61) 높이를 갖는다. 고정된 측벽(69)은 회전디스크(68) 주변의 공간을 한정한다. 회전디스크(68)의 효과 및 평면(61)의 기울어짐 때문에, 물품을 위치화스테이션(80)으로 안내하는 선형 콘테이너(20)가 아래쪽에 위치한 드롭 스페이스(63)로 대부분이 들어가도록 하는 방식으로 회전 디스크(68)에 의해 움직이는 드롭 스페이스(63)의 상단 입구영역에서 용기(A)가 뒤섞여 축적된다. 일련의 디플렉터(deflector)(21)는 모든 물품(A)을 탱크(10)로 되돌리는데 선형 콘베이어(20)를 따라 이동됨에도 불구하고 콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에서 다른 기하학적 구조(A1)로 미리 정해진 방향으로 놓이지 않는다. 이러한 배열로 인접한 용기 사이에 빈 공간이 없고 최종적으로 콘베이어(20)에 의해 위치화 스테이션(80)으로 안내된다.

도 2는 콘베이어(20) 위의 물품의 배열을 도시하는데 도 1 및 도 3에 도시된 제 1,2 실시예의 공급기(60)에 의해 공급되는 것을 도시한다. 다시말해, 물품(A)은 화살표로 표시된 바와 같이 콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 무작위적으로 위치한 넥부분 같이 다른 기하학적 구조를 갖고 미리 정해진 방향으로 물품(A)이 놓이는 것이다.

위치화스테이션(80)의 특별한 작동원리 때문에, 상기 선형 콘베이어(20)는 전방 및 후방에 원치않게 위치한 다른 기하학적 구조(A1)로 진행되는 물품(A)을 콘베이어로부터 제거하거나 180°로 회전시키기 위해 위치화스테이션(80) 앞에 위치한 선택장치(70)와 관련되어, 물품(A)이 이동방향에 대해 요구되는 위치에서 항상 다른 기하학적 구조(A1)를 갖고 위치화스테이션(80)에 공급되도록 한다. 도면에 도시된 바와 같이 물품(A)이 경량의 빈 용기이고 다른 기하학적 구조가 넥부분일 때, 상기 넥부분은 콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 용기의 전방에 위치하여 위치화 스테이션(80)이 수직으로 직립한 위치에서 넥(A1)을 갖는 베이스(A2)를 상단에 놓을 수 있도록 한다.

상기 선택장치(70)는 콘베이어(20)를 따라 이동하는 물품(A)에서 다른 기하학적 구조의 위치를 감지하기 위해 전자판독기, 광학센서, 비디오 카메라 같은 감지장치(71)로 구성된다. 감지기(71)가 원치않는 위치에서 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품(A)을 감지할 때, 도시된 바와 같이 이동방향에 대해서 후방에 넥부분을 갖는 용기이며, 물품(A)을 콘베이어(20)에서 밀기 위해, 선호적으로 탱크(10)로 되돌리기 위해 유체역학 실린더로 구동되는 푸셔(pusher) 같은 방출 장치(72)에 명령을 보낼 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이 방출장치(72) 대신에 본 발명의 기계에 대한 선택장치(70)는 상기 감지된 물품(A)을 콘베이어(20)에서 180°회전시키기 위한 회전장치(73)를 갖는다. 회전장치(73)는 이미 잘 알려져 있으며 물품(A)이 콘베이어(20)를 통과하는 벽은 관상의 경로로 구성된다. 감지장치에서 나오는 신호에 응답하여 유체역학 액츄에이터는 콘베이어 표면에 수직인 축을 따라 상기 경로를 180° 빠르게 회전시켜 원하는 방향으로 물품(A)이 계속 전진하도록 한다. 선호적으로 상기장치는 회전장치(73)가 방해되지 않도록 하기 위해 하나가 회전된 다음 물품을 일시적으로 보류시키고 유체역학 실린더에 의해 구동되는 멈춤기(detent)(도시 안됨)를 포함할 것이다. 이러한 방식으로 모든 물품은 원하는 방식으로 정해진 방향으로 향하는 위치화 스테이션(80)에 도착하는데 도 6에 도시된 바와 같이 용기의 전방에 대해서 넥부분(A1)을 갖는 병(A)이다.

도시되지는 않았지만 위치화 스테이션(80)에 대한 한가지 매우 단순한 실시예는 물품(A)이 배출 콘베이어 장치(40)에 대해서 수직으로 놓이는 개방된 병과 꼭 맞는 깔때기 형상의 최소한 하나의 드롭 채널에서 최소한 하나의 개방된 공간으로 물품(A)을 취하기 위한 장치로 구성된다. 상기 드롭채널은 넥 보존장치와 함께 드롭채널을 포함하는 회전 위치화 기계에 관련되어 전술된 것과 비슷하다.

그러나 도 1,3,5-7에 도시된 바와 같이 좀더 복잡한 실시예에서 위치화 스테이션(80)은 원하는 위치에서 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품(A)을 수용하기에 적합한 공동(82)에 꼭 맞는 회전요소(81)로 구성되는데, 상기 회전요소(81)는 선형 콘베이어(20)의 공급 횟수에 적합한 속도로 회전하며, 회전할 때 물품(A)을 상기 배출 콘베이어장치(40)에 수직으로 놓는다. 물품이 내려가는 동안 회전요소(81)의 공동(82)을 빠져나가지 못하도록 하기 위해 물품(A)이 지지되고 벽(87)의 가로막힘에 대해서 미끄러지는 고정 포위벽(surrounding wall)(87)에 꼭 맞게 되는데, 물품(A)이 그 베이스(A2)가 구멍이 뚫린 콘베이어 벨트 같은 배출 콘베이어(40)에 직립으로 떨어지거나 각각의 물품(A)은 적합한 간격(도 7)으로 방출 콘베이어 장치(40)에 위치한 퍽(91)들 중 하나의 측면에서 직립으로 놓인다.

도 1 및 도 3은 물품(A) 지지베이스에 흡입력을 가하기 위해 동일 벨트(41) 아래에 있는 진공챔버(42)와 관련된 구멍이 뚫린 연속벨트(41)로 구성된 배출 콘베이어(40)를 도시하는데, 초기영역에서 마찰력 및 안정성을 돕기 위해서 연속벨트(41)로 끌어당긴다.

도 7은 상기 퍽(91)들 중 하나를 배출 콘베이어 장치(40)에 위치시키기 위한 이송장치(90)를 도시하는데 회전요소(81)가 회전하여 물품(A)을 수직하게 중력의 힘으로 위치시켜서 각각의 물품(A)이 상기 퍽(91)들 중 하나에 놓여진 다음 이송장치가 회전요소(81)에 아래에 또 다른 퍽(91)에 놓이기 전에 배출 콘베이어 장치(40)에 의해 멀어진다. 상기 이송장치(90)는 그 가장자리에 일정한 간격으로 일련의 리세스(94)와 꼭 맞는 회전 디스크(93)로 구성되는데, 상기 디스크(93)는 한 측면이 퍽 콘베이어(95)에 접해있고 다른 측면은 배출 콘베이어 장치(40)에 접해있다. 퍽(91)은 콘베이어(95) 위에서 진행하며 적합한 속력으로 디스크(93)의 가장자리에 도달하여 직립된 물품(A)을 수용하고 콘베이어(40) 위에 있는 물품(A)과 함께 경로를 따라 진행하는 회전요소(81) 아래에서 배출 콘베이어 장치(40) 위에 놓을 때까지 지지평면(97)에 대해서 디플렉터 벽(40)의 도움으로 곡선을 따라 움직이는 디스크(93)의 리세스(94)들 중 하나에 의해 결합된다.

상기 퍽(91)은 장치(90)를 이송하고, 회전요소(81)는 직립된 물품(A)이 위치하는 정학한 퍽(91)의 위치를 유지하기 위해서 동기적으로 구동된다. 통상적으로 이러한 동기화는 도 7에 도시된 바와 같이 기어링(gearing)(92a)을 통해 연결된 공통 모터(92)에서부터 회전요소(81)의 회전샤프트(89)까지의 드라이브 장치로 구현되는데, 샤프트(89)는 니드 리트랜스미션(kneed retransmission)(98)을 통해 디스크(93)의 회전샤프트(93a)에 연결되어서 물품(A)을 수용하기 위해 회전요소(81) 아래에 퍽(91)을 정확하게 위치시킨다.

어떤 이유에서건 회전요소의 공동(82)으로 물품(A)을 들어가지 않았을 때 비어있는 퍽(91)이 배출 콘베이어 장치(40)를 떠나지 않도록 하는 것이 중요하다. 이러한 것이 발생되지 않도록 하기 위해 채워진 상태에서 공동(82) 안에 물품(A)이 있는지를 감지하는, 다시말해 물품(A)이 공동(82)에 들어갔을 때를 감지하기 하는 광학센서(88) 같은 감지장치가 포함된다. 감지를 쉽게 하기 위해서 각각의 공동(82)은 작은 윈도우(88a)를 회전요소(81)의 측벽에 갖는데, 이러한 윈도우(88a)는 공동(82)이 물품(A)으로 채워지는 위치에 있을 때 광학 감지기(88)의 앞쪽에 연속적으로 배열된다. 상기 회전요소(81) 및 퍽(91) 이송장치(90)에 대한 드라이브는 물품(A)이 상응하는 공동(82)에 있을 때만 작동한다.

본 발명의 또 다른 중요한 특징은 수직으로 세우는 동안 물품(A)을 세척할 수 있는 것인데, 특히 물품(A)이 사람이 소비하는 제품으로 채워지기 위한 빈용기나 병일 경우이다. 회전요소(81)는 배출 콘베이어 장치(40)에 놓이기 전에 역방향 수직으로(도 5의 상단) 물품(A)이 통과하도록 하는 방향으로 회전한다. 이러한 역방향 위치는 흡입이나 바람을 부는 장치로 물품(A)의 내부를 빠르게 세척하는데 이용되는데, 중력이 용기 내에 있는 찌꺼기를 제거하는데 도움을 주기 때문이다. 이러한 이유로, 공동(82)은 회전요소(82)의 허브에서 비어있는 공간을 형성하는 회전요소(81)의 스핀축과 공동축은 최소한 하나의 실린더형 벽(83)을 갖는다. 용기(A)의 넥부분(A1)은 실린더형 벽(83)에서 지지되고, 최소한 하나의 슬롯(84)은 넥(A1)의 개구부와 정렬된 상기 벽(83)에 제공된다. 실린더형 벽(83)에서 슬롯(84)의 경로를 따라 연속적으로 배열되며 회전요소(81)의 비어있는 허브 내부에 있는 세척수 블라워 노즐(blower nozzle)(85) 혹은 흡입 노즐(86)이 있는데, 도 5,6에 도시된 바와 같이 용기(A)의 넥(A2)부분의 개구부는 슬롯(84)을 통해 노즐(85,86)을 향한다. 전술된 세척작업은 회전요소(81)를 멈추지 않고 연속적으로 수행될 수 있다.

당해업자들은 전술된 실시예로부터 본 발명의 기계를 수행시킬 수 있으며, 본 발명의 범위 내에서 변형을 가할 수 있다.

Claims (16)

1. 넥부분이 있는 병 같이 한 단부에서 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 형식의 물품(A)을 위치 및 정렬시키기 위한 자동선형기계는

   대량으로 뒤섞인 형태로 배열된 물품(A)들을 위한 탱크,

   콘베이어(20)의 이동방향에 대해서 전방 혹은 후방에 놓이는 다른 기하학적인 구조(A1)를 갖고 종방향으로 미리 정해진 곳을 향해 놓이는 용기로부터 나오는 물품(A)을 위한 선형 콘베이어(20),

   물품(A)을 수직방향으로 위치시키기 위한 콘베이어(20)와 관련된 위치화 스테이션(80),

   수직으로 정렬된 상태를 향하는 물품(A)을 이송시키기 위한 배출 콘베이어 장치(40)로 구성되는데 있어서,

   선형 콘베이어(20)는 전방 혹은 후방에 원치않게 놓인 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품을 콘베이어에서 제거하거나 180°회전시키기 위해 선형 콘베이어(20)는 위치화 스테이션(80) 앞에 놓인 선택장치(70)와 관련되어서, 물품(A)이 이동방향에 대해서 원하는 위치에 항상 놓인 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 위치화 스테이션(80)에 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 기계.
2. 제 1 항에 있어서, 콘베이어(20)를 따라 이동하는 물품(A)에서 다른 기하학적 구조(A1)의 위치를 감지하기 위해 전자 판독기 같은 감지장치(71), 광학센서,비디오 카메라로 구성되는데, 원치 않는 위치에서 다른 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품(A)을 감지하여 콘베이어(20) 위에 있는 감지된 물품(A)을 밀고 유체역학 실린더로 구성되는 푸셔 같은 리젝션 장치(rejection device)(72)에 명령을 보내는 것을 특징으로 하는 기계.
3. 제 1 항에 있어서, 콘베이어(20)를 따라 이동하는 물품(A)에서 다른 기하학적 구조(A1)의 위치를 감지하기 위해 전자 판독기 같은 감지장치(71), 광학센서, 비디오 카메라로 구성되는데, 원치 않는 위치에서 다른 기하학적 구조(A1)을 갖는 물품(A)을 감지하여 콘베이어(20) 위에서 물품(A)을 180°회전시키는 회전장치(73)에 명령을 보내는 것을 특징으로 하는 기계.
4. 제 1 항에 있어서, 위치화 스테이션은 원하는 위치에서 모두가 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품(A)을 물품(A)이 방출 콘베이어 장치(40)에 수직으로 위치하는 개방된 하단을 갖는 최소한 하나의 드롭 채널에 대한 최소한 하나의 열린공간으로 보내기 위한 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계.
5. 제 1 항에 있어서, 위치화 스테이션(80)은 방사형으로 배열되고 원하는 위치에서 기하학적 구조(A1)를 갖는 물품(A)을 수용하기에 적합한 공동(82)으로 구비된 회전요소(81)로 구성되는데, 회전요소(81)가 회전하여 물품이 중력에 의해 배출 콘베이어 장치(40)에 놓이는 것을 특징으로 하는 기계.
6. 제 5 항에 있어서, 위치화 스테이션(80) 입구측에서 선형 콘베이어(20)는 회전요소(81)가 이전이 물품(A)을 멀리 보내기 위해 회전하고 또다른 공동(82)을 일시적으로 남아있는 물품(A) 앞에 위치시키는 동안 일시적으로 물품(A)을 유지시키기 위해 유체역학 실린더의 로드(rod) 같은 이동유지장치(mobile retaining device)(22)가 놓이는 것을 특징으로 하는 기계.
7. 제 5 항에 있어서, 회전요소(81)가 회전할 때 각각의 물품(A)이 배출 콘베이어 장치(40)에 의해 이동하는 상기 퍽(91)들 중 하나의 내부에 놓이도록 수직으로 중력에 의해 물품(A)을 놓는 영역에 있는 배출 콘베이어 장치(40)에 물품(A)을 위한 퍽(91)을 차례로 위치시키기 위한 이송장치(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 이송장치(90) 및 상기 회전요소(81)는 모터장치(92)에 의해 동기적으로 구동되는데, 광학센서 같은 감지장치(88)는 채워질 공동(82)에 물품(A)의 존재여부를 감자하기 위해 제공되며 상기 동기 드라이브는 공동(82)에 물품(A)의 존재여부가 감지될 때만 수행되는 것을 특징으로 하는 기계.
9. 제 5 항에 있어서, 회전요소(81)는 물품(A)이 배출 콘베이어 장치(40)에 놓이기 전에 역방향으로 수직한 상태를 통과하는 방향으로 회전하는 것을 특징으로하는 기계.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 공동(82)은 회전요소(81)의 스핀축에 동축인 최소한 하나의 실린더형 벽(83)을 갖으며, 속이 빈 공동과 통하는 개구부를 갖는 물품(A)의 한 부분은 물품(A)이 역방향 수직위치로 된 회전요소(81)의 회전경로에 대한 실린더 벽(83)에 지지되고, 최소한 하나의 슬롯(84)은 물품의 개구부와 정렬되는 실린더형 벽(83)이 구비되며, 물품이 역방향 수직위치에 있는 회전경로에 있는 동안 물품의 개구부는 슬롯(84)을 통해 세척액 블로워 노즐(85), 혹은 흡입 노즐(86)을 향하는 것을 특징으로 하는 기계.
11. 제 1 항에 있어서, 물품(A)을 탱크(10)로부터 정해진 상태로 선형 콘베이어(20)까지 공급하기 위한 공급기(60)로 구성되는데, 상기 공급기(60)는 탱크(10)에서부터 나오는 뒤섞인 방식의 물품(A)을 수용하기 위한 최소한 제 1,2 경사평면(61,62)으로 구성되는데, 상기 제 1,2 경사평면(61,62)은 물품(A)의 가장 작은 횡단치수 보다 약간 긴 거리에 의해 분할되는 두 개의 수직평행한 평면(64)으로 경계가 만들어지는 드롭 스페이스(63)에서 한곳으로 모아지며, 드롭 스페이스(63)는 선형 콘베이어(20)의 한 영역에 대해서 배열되는 것을 특징으로 하는 기계.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 공급기(60)는 호퍼의 경계를 형성하는 제 1,2 경사면(61,62)와 함께 다른 벽(65)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계.
13. 제 12 항에 있어서, 공급기(60)의 하나 이상의 평면(61,62,64)은 드롭 스페이스(63)의 입구에서 물품(A)이 축적되는 것을 감지하기 위해 광학센서 같은 감지수단(67)으로 제어되는 유체역학 실린더 같은 쉐이커(66)에 연결되는 것을 특징으로 하는 기계.
14. 제 11 항에 있어서, 제 1 경사면(61)은 높은 곳에서 탱크(10)로부터 물품(A)을 수용하고 가장 낮은 곳과 인접한 드롭 스페이스(63)로 안내하는 경사회전 디스크(68) 및 공간을 제한하기 위해 회전디스크(68)의 변부 주변부에 배열된 고정 측벽(69)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 탱크(10)는 제 1,2 경사면(61,62)에 대해서 낮은 곳에 있고 탱크(10)에서 공급기(60)로 물품(A)을 전달하기 위한 엘리베이터 장치(11)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 탱크(10)는 콘베이어(20)에 대해서 낮은 곳에 있으며 공급기(60)의 출구에서 동일한 영역에 인접하고, 디플렉터 장치(21)는 이송방향에 대해서 전방 혹은 후방에 위치한 다른 기하학 구조(A1)를 갖고 종방향으로 미리 정해진 위치에서 콘베이어(20)에 있지 않는 물품(A)을 탱크(10)로 되돌리도록 배열되는 것을 특징으로 하는 기계.