KR20080109760A - 픽 앤드 플레이스 핸들링 장치 - Google Patents

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리차드 존 휴이즈
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애우 델포드 시스템즈 리미티드
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Abstract

지지면에 의해 지지되는 물품(11)을 픽업하여 재배치하기 위한 픽 앤드 플레이스 장치로서, 리딩 에지가 물품 아래, 상기 물품과 상기 지지면 사이로 관통하여 지지면에 대해 평행하게 가동되는 플레이트부(8, 8')를 포함하는 제 1 부분, 및 적어도 상기 플레이트부의 리딩 에지 둘레로 감겨지는 가요성 재료(9, 9')의 벨트로서, 플레이트가 물품 아래로 관통할 때 및 플레이트부가 물품 아래로 이동할 때 플레이트와 물품 아래에 끼워져 물품과 벨트의 끼워진 부분 사이에 상대적인 슬라이딩 운동이 실질적으로 없도록 하는, 벨트를 포함한다.

Description

픽 앤드 플레이스 핸들링 장치 {IMPROVED PICK AND PLACE HANDLING DEVICE}
본 발명은 물품을 파지(pick up)하여 다른 위치에 배치(place)할 수 있는 장치에 관한 것이다.
픽 앤드 플레이스 장치(pick and place device)는 중량 센서(weighing cells), 포토셀, 카메라 등과 같은 센서와 조합될 때 이송기 벨트 상의 물품이 예를 들면 크기, 색상, 형상 등에 따라 식별될 수 있어 파지하여 예를 들면 또 다른 이송기 상에 또는 예비성형된 패키징 내에 배치될 수 있기 때문에, 자동화 제품 ㅎ핸들링 라인에서 매우 중요하다.
PCT WO 2003/011536 A1에는 물품의 픽 앤드 플레이스 핸들링을 위한 파지 장치를 설명하고 있다. 설명된 장치는 한 쌍의 핑거를 포함하며 핑거 사이에 물품이 끼워지고, 핑거 둘레에 가요성 벨트가 통과하고 가요성 벨트는 하나의 방향으로 이동할 때 그 사이에서 물품이 상승 또는 슬라이드되도록 핑거에 대해 가동되고 그리고 벨트가 마주하는 방향으로 이동할 때 물품을 내측 및 외측으로 쌓이도록 핑거에 대해 가동된다.
이러한 픽 앤드 플레이스 장치는 벨트가 픽 앤드 플레이스 물품과 결합하여 이들을 이동시키도록 가볍게 압착할 수 있는 픽 앤드 플레이스 물품을 이용할 수 있는 동안, 상기 물품이 얇은 조각의 고기 또는 얇은 조작의 생선의 경우와 같이, 이와 같은 장치에 의해 파지할 수 없거나 압착될 수 없는 경우, 가치가 없다.
본 발명의 목적은 일반적으로 이용하도록 압착될 수 있는 물품뿐만 아니라 압착될 수 없는 물품을 파지 및 배치하기 위해 이용될 수 있는 픽 앤드 플레이스 장치를 제공하는 것이다.
제 1 양태에서, 본 발명은 지지면에 의해 지지되는 물품을 파지하여 재배치하기 위한 픽 앤드 플레이스 장치를 제공하며, 이 장치는,
1) 리딩 에지가 물품 아래, 물품과 지지면 사이를 통과하도록 지지면에 대해 평행하게 가동되는 얇은 플레이트부를 포함하는 제 1 부분, 및
2) 플레이트부의 리딩 에지(leading edge)가 물품 아래를 통과할 때 및 플레이트부(plate portion)가 물품 아래로 이동할 때 플레이트와 물품 사이에 끼워지도록 적어도 플레이트부의 리딩 에지 둘레에 감겨지는 가요성 재료의 벨트를 포함하며, 이에 의해 물품과 벨트의 끼워지는 부분 사이에 실질적으로 상대적인 슬라이딩(sliding) 운동이 없게 된다.
제 2 양태에서, 본 발명은 플레이트부를 포함하는 제 1 부분을 포함하고 적어도 플레이트부의 리딩 에지 주위에 감기는 가요성 재료의 벨트를 포함하는 장치의 이용에 의해 지지면에 의해 지지되는 물품을 파지 및 재배치하는 방법을 제공하며, 플레이트부는 지지면에 대해 평행하게 이동하여 이의 리딩 에지가 물품 아래, 물품과 지지면 사이를 통과하여, 플레이트부가 물품 아래를 이동할 때 물품과 벨트의 끼워진 부분 사이의 실질적으로 상대적인 슬라이딩 운동이 없게 된다.
선택적으로, 상기 장치는 이용중 지지면의 일 측부에 위치하는 제 2 부분을 포함하며, 하부와 지지면 또는 지지면을 포함하는 평면 사이에 갭을 형성한다. 이용 중, 얇은 플레이트부는 지지면에 대해 평행하게 이동할 때 갭을 통과한다.
바람직하게는, 벨트는 플레이트 둘레에 인장이 발생하며 물품에 대한 플레이트의 위치와 관계없이 남겨져 있어, 플레이트가 물품 아래로부터 철회될 때 다시 벨트와 물품 사이, 단지 벨트와 플레이트 사이에 상대적인 슬라이딩 운동이 없게 된다.
바람직하게는 벨트를 인장시키기 위한 수단이 제공된다.
일 실시예에서, 부가 수단은 물품이 그 사이를 통과하기에 적어도 충분하게 제 1 부분로부터 소정의 거리만큼 지지부의 다른 측부 상에 위치되고, 플레이트는 지지면으로부터 상승되는 물품이 플레이트와 부가 수단 사이에 위치할 때 부가 수단을 향하여 이동한다.
부가 수단은 간단히 정지부(stop)를 포함하며 플레이트가 물품 아래를 통과할 때 이 정지부에 대해 정지부와 플레이트 사이의 마찰력에 의해 물품이 가압되어, 지지면을 가로질러 물품 측방을 가압하는 소정의 통과를 방지하도록 한다.
이와 달리, 부가 수단은 플레이트부 둘레에 감겨지는 가요성 벨트를 가지는 두번째 제 1 부분을 포함할 수 있으며, 두번째 제 1 부분은 제 1 부분에 대해 위치되어 두 개의 플레이트가 동일한 평면이지만 항상 반대 방향으로 물품 아래를 통과하도록 서로를 향하여 그리고 물품으로부터 분리되도록 서로로부터 이격하여 이동하도록 한다.
일 실시예에서 플레이트부는 얇은 평면 플레이트를 구성한다. 또 다른 실시예에서, 플레이트부는 얇은 만곡형 플레이트를 구성하여 플레이트부가 지지면에 대해 평행하게 이동할 때 추가의 상방 운동이 물품에 적용되도록 한다.
바람직하게는, 벨트의 일 부분이 플레이트부로부터 떨어진 지점에 고정된다. 바람직한 실시예에서, 벨트의 일 부분이 상기 장치 및 플레이트부의 지점에 고정되고 상기 지점은 서로에 대해 가동된다.
각각의 벨트는 플레이트 둘레로 스트레칭될 수 있고 양 단부가 고정 지점에 고정되어 플레이트가 갭을 통하여 이에 대해 운동할 때, 벨트는 또한 갭을 통하여 당겨져서 이동할 때마다 벨트에 의해 둘러 싸여져 있는 플레이트 둘레를 슬라이딩한다.
두 개의 고정 지점은 예를 들면 단일 고정 지점을 포함하도록 일치할 수 있거나 플레이트에 대해 정지해 있는 단일 부재 상의 두 개의 지점일 수 있다.
이와 달리 벨트는 무한(endless)일 수 있으며 벨트의 일 부분이 동일한 효과를 달성하기 위해 고정 지점에 고정된다.
고정 지점(또는 지점들)은 예를 들면 제 1 부분 상에, 제 1 부분의 하부 에지에 근접될 수 있다.
추가의 일 실시예에서 상기 또는 각각의 벨트의 일 단부는 나선 스프링과 같은 탄성 연장가능한 장치의 일 단부에 고정되며, 상기 벨트의 타 단부는 제 1 고정 지점에 고정되고 타단부는 제 2 고정 지점에 고정되어, 벨트가 통과하는 둘레의 플레이트는 전방으로 이동하여 물품 아래를 관통하도록 하고, 상기 장치는 벨트가 플레이트를 따르도록 허용하기 위하여 연장하고, 플레이트가 후방으로 이동하여 물품으로부터 분리되도록 할 때 상기 장치의 탄성은 벨트가 플레이트 둘레에 타이트(tight)하게 감겨지도록 하는 반면 역방향 운동을 수용하도록 수축되며 그렇지 않은 경우 벨트가 느슨하게 된다.
이 같은 배열체에서, 제 1 고정 지점은 제 1 부분 상에 있을 수 있고 제 2 고정 지점은 상기 플레이트가 일 부분을 형성하는 제 2 부분 상에 있을 수 있어, 고정 지점은 플레이트와 동일한 방식으로 운동하여, 그 크기를 감소시켜 탄성 장치는 플레이트가 전방으로 이동할 때 플레이트 둘레의 벨트의 운동을 수용하기 위하여 연장하여야 한다.
지지면은 이송기의 상부면 또는 상기 장치의 제 1 부분의 전방으로, 또는 부가 수단이 존재하는 경우 부분들의 제 1 쌍과 상기 부가 수단 사이로 연장하는 다른 기계적 핸들링 장치를 포함할 수 있다.
추가의 일 실시예에서 두 개의 제 1 부분이 물품 지지면의 각각의 측부 상에 하나가 제공되고, 두 개의 부분은 물품 지지면에 대해 업 및 다운하는 유닛으로서 가동되어 두 개의 제 1 부분의 플레이트부 아래로 연장하고 하나의 플레이트로부터 다른 플레이트로 연장하도록 각각의 플레이트의 리딩 에지 아래로부터 돌출하며, 이용중 상기 장치는 지지면 상의 물품 위로 낮추어져 벨트가 위에 배치되어 물품을 부분적으로 둘러싸고 그 후 플레이트가 서로를 향하여 이동하여 플레이트가 그 아래를 통과할 때 물품을 더 완전히 둘러싸도록 한다.
물품이 해제될 때 플레이트의 역방향 운동은 벨트를 물품 아래로부터 풀어지도록 하여 플레이트가 철회된 후 벨트가 다시 한번 단지 물품 위에 놓여 물품을 부분적으로 둘러싸도록 하여, 중력하에서 낙하함으로써 또는 이송기 또는 다른 기계적 핸들링 장치에 의해 두 쌍의 부분 사이로부터 횡방향으로 이동함으로써, 또는 물품을 제거하기 위하여 물품이 배치되는 지지면에 대해 상방으로 두 쌍의 부분을 간단히 상승시킴으로써 물품이 벨트로부터 자유롭게 해제된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예에 의해 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3은 두 개의 가동 부분 및 두 개의 고정 부분을 가지는 미러형 그리퍼 조립체(mirrored gripper assembly)의 일련의 측면도이고,
도 4 내지 도 7은 부분 모두가 가동되는 유사한 미러형 그리퍼 조립체의 유사한 일련의 측면도이고,
도 8은 중앙 정지부 또는 탄성 장치가 결합되는 방법을 보여주는 도면이고,
도 9 내지 도 11은 벨트가 가동 부분에 의해 이동하는 플레이트 둘레를 완전히 둘러싸는 미러형 그리퍼 조립체의 일련의 측면도이고,
도 12 내지 도 15는 부분 모두가 가동되는 도 9 내지 도 11에서와 같은 벨트가 감긴 플레이트를 포함하는 유사한 미러형 그리퍼 조립체의 유사한 일련의 측면도이고,
도 16 내지 도 18은 하나의 가동 부분 및 하나의 고정 부분을 포함하는 유사한 그리퍼 장치의 측면도이고,
도 19 내지 도 22는 양 부분이 가동되는 또 다른 단일 그리퍼 장치의 측면도이고,
도 23 내지 도 25는 벨트가 가동 부재에 의해 가동되는, 플레이트 둘레를 완전히 둘러싸는 또 다른 단일 그러퍼 장치의 측면도이고,
도 26 내지 도 29는 도 23 내지 도 25에 도시된 것과 유사하지만 양 부분이 가동되는 단일 그리퍼 장치의 측면도이고,
도 30 내지 도 41은 4개의 물품까지 동시에 픽 앤드 플레이스되도록, 도 16 내지 도 22에 도시된 타입의 4개의 단일 그리퍼 장치와 결합되는 다중 그리퍼 조립체를 보여주는 도면이고,
도 44 내지 도 46은 각각의 쌍의 부분 중 하나가 고정되고 나머지가 가동되고 벨트가 고정되어 두 개의 가동 부분 사이로 연장하여 늘어져 그 사이의 갭을 연결하여, 장치가 물품 위에 위치되어 파지 및 배치되도록 하고 물품에 대해 낮추어지도록 하여, 가동 부재의 플레이트부가 그 아래로 미끄러질 때 벨트가 물품을 둘러싸는, 미러형 그리퍼 조립체를 도시하는 도면이고,
도 47 내지 도 50은 4개의 부분 모두가 가동되는 유사한 장치의 도 44 내지 도 46에 유사한 도면이고,
도 51 내지 도 55는 도 44 내지 도 46에 도시된 것과 유사한 원리로 작동되지만 각각 가동되는 단지 두 개의 부분을 가지는 미러형 그러퍼를 도시하는 도면이다.
도면에서, 도 1 내지 도 8은 중앙선(1)에 대해 대칭이고 로봇 아암(도시안됨)의 단부에서 지지되는 그리퍼 조립체의 측면도이다.
일 측부 상에 블록(2) 및 아암(3)을 포함하는 고정물이 로봇 아암에 수직하게 부착되는 고정물(5)에 의해 자체적으로 지지되는 횡방향 지지 로드(4)로부터 연장한다. 고정물(2, 3)의 후방으로 로드(4)를 따라 슬라이딩 블록(6), 아암(7) 및 평평한 플레이트(8) 형태의 푸트(foot)를 포함하는 슬라이딩 고정물이 있다.
가요성 벨트(9)는 일 단부가 아암(3)으로 고정되고 타단부가 스프링(10)의 일 단부가 연결되고, 스프링의 타단부는 블록(6)에 고정되며, 스프링은 벨트의 인장을 유지하기 위해 작용한다.
벨트는 리딩 단부(또는 노우즈) 둘레 및 플레이트(8)의 하부 아래로 연장한다.
조립체는 중앙선(1)에 대해 대칭이고, 미러형 조립체의 다른 단부를 구성하는 부분은 첨자를 구비한 동일한 도면부호로 표시된다.
따라서 상기 장치의 이러한 다른 측부 상에, 플레이트는 8'이고, 스프링은 10'이고, 다른 고정물은 2', 3'이고 슬라이딩 블록은 6'이다.
슬라이딩 블록(6 및 6')은 메카니즘(도시안됨)에 의해 링크되고 메카니즘은 슬라이딩 블록 둘다 액츄에이터에 의해 구동될 때 비록 반대 방향이지만 동일한 거리를 통하여 이동하는 것을 보장한다.
메카니즘은 예를 들면 공기압 실린더를 포함할 수 있는 액츄에이터를 포함할 수 있거나 구비될 수 있다(comprise or include).
그리퍼에 의해 파지되는 물품(11)은 이송기 벨트(12)에 의해 파지 영역(pick zone)으로 운반된다.
벨트는 최소의 파괴로 물품 아래 위치하는 플레이트(8, 8')를 보조하기 위하여 물품이 놓여 있는 리브(13, 14)를 상승시킨다. 플레이트(8, 8')가 상대적으로 얇고 물품 아래로 슬라이딩될 수 있기 때문에, 플레이트는 본 명세서에서 플레이트가 아닌 블레이드(blade)로서 지칭된다.
그리퍼가 물품에 대해 정확히 위치될 때(또는 반대로), 블록(6, 6')은 폐쇄된 위치 내로 서로를 향하여 구동된다. 블레이드(8, 8')가 물품 아래로 이동할 때 블레이드는 각각의 블레이드의 리딩 에지 주위로 벨트를 끌어 당겨서 스프링(10, 10')이 스트레칭된다. 각각의 블레이드의 노우즈(nose)에서, 벨트의 운동은 물품에 대해 상방에 있으며, 따라서 벨트로부터 물품이 상승되는 경향이 있어 블레이드가 물품 아래 위치하는 것을 보조한다.
비록 각각의 벨트가 물품의 아래와 접촉하지만 벨트와 물품 사이에 상대적인 슬라이딩 운동이 없으며, 따라서 블레이드(8, 8')가 그 아래로 전진할 때 물품을 움직이기 위해 작용하는 마찰에 의한 힘이 존재하지 않는다.
유사하게 블레이드가 물품을 원하는 장소에 배치하기 위하여 수축될 때, 벨트(9, 9')는 물품의 하부에 대해 평행한 어떠한 상대적인 슬라이딩 운동 없이 물품의 아래로부터 제거되며, 다시 픽 앤드 플레이스 작동의 해제 단계 동안 물품을 측방향으로 끌어 당기기 위한 마찰력이 존재하지 않는다. 더욱 특별하게는,
도 1은 블레이드(8, 8')가 막 폐쇄 위치로 이동하려고 하는 배치를 보여주는 도면이다.
도 2는 폐쇄 위치에 있는 블레이드를 보여주는 도면이다.
도 3은 물품(11)이 또 다른 이송기(12A)로 방출되는 개방 위치로 역으로 이동하는 블레이드를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 유사한 미러형 그리퍼 조립체지만, 이 경우 고정 블록(2,2')이 가동 블록(15, 15')에 의해 교체되는 것을 보여주는 도면이다.
작동될 때 가동 블록(15, 15')이 동일한 거리이지만 항상 반대 방향으로 구동하기 위하여 작동되는 개별 메카니즘(도시안됨)이 제공된다.
블록(15, 15')은 블록(6, 6')에 독립적으로 이동하지만 블록(6, 6')과 따라서 블레이드(8, 8')도 동시에 폐쇄 또는 개방될 수 있다.
각각의 메카니즘은 공기압 실린더를 포함할 수 있거나 구비할 수 있다(comprise or include).
바람직한 작동 모드에서, 블레이드(8, 8') 및 가동 고정물(15, 3 및 15, 3')은 동시에 서로를 향하여 이동하며, 가동 고정물은 폐쇄 위치에 남아 있으며, 블록(6, 6') 및 블레이드(8, 8')는 개방 위치로 역으로 이동하여, 물품이 배치되도록 한다. 이러한 모드의 작동은 오버 사이즈인 물품이 압착되어 감소된 크기를 위해 배치 작동 동안 유지되는 것이 가능하게 된다. 가동 고정물(15, 3;15‘, 3’)은 이어서 배치후 또는 배치 동안 분리되지만, 어떠한 경우에도 다음 파지 작업 전에, 물품을 또 다른 이송기(12A)로 방출하기 위하여 분리된다.
도 8은 두 개의 블레이드(8, 8‘) 사이에 억제 패드(16)를 보여준다. 패드 는 파지 전에 물품(11)의 상부에 압력을 가하여, 안정성을 보장하고 픽 앤드 플레이스 동안 물품 이동을 최소화한다. 패드는 샤프트(17)의 하단부에 장착되고 이에 의해 수직으로 이동할 수 있지만 측방향으로 이동하지 않는다. 또한 회전을 억제한다. 샤프트(17)는 더 작고 더 큰 단면의 영역들 사이에 스텝(step)을 포함하며, 스프링(18)이 스텝과 패드(16) 사이에 작용하여 패드를 하방으로 편향시킨다.
도 8에 도시된 바와 같은 억제 패드 조립체는 또한 도 43을 포함하여 도 43 까지의 이후 도면에 도시된 바와 같은 다른 그리퍼 배열체에 조립될 수 있다.
도 9 내지 도 15에 도시된 조립체는 도 1 내지 도 7과 유사하지만 벨트가 감겨져 구속되는 방식이 상이하다. 여기서 각각의 벨트(9)는 블레이드(8, 8') 둘레에 완전히 감겨져서 양 단부가 각각의 고정물 아암(3, 3') 상의 단일 지점(19, 19')에 고정된다. 블레이드의 운동 상의 벨트의 작용은 이전에 설명된 것과 동일하다.
슬라이딩 블록(6, 6')은 벨트(9, 9') 외부의 블레이드(8, 8')에 연결될 수 있거나, 각각의 벨트는 두 개의 개별적으로 이격된 부분으로 분리될 수 있어 연결부가 두 개의 벨트 작동부 사이의 중앙에 형성되도록 한다.
도 9 내지 도 11에서 블록(2, 2')이 운동하지 않는다.
도 12 내지 도 15에서, 도 4 내지 도 7과 관련하여 설명된 가동 블록(15, 15')과 동일한 목적을 수행하고 동일한 방식으로 수행되는 가동 블록(15, 15')이 제공된다.
도 8의 억제 패드 조립체는 또한 도 9 내지 도 15의 장치에 조립될 수 있다.
다른 배열체가 도 16 내지 도 22에 도시된다.
여기서 슬라이딩 블록(22)에 매달려 있는 단일 아암(21)에 의해 지지되는 단일 블록(20)이 있으며 앞의 도면의 제 2 고정물 및 제 2 블레이드는 고정 배리어(23)에 의해 대체되어 물품 상의 측방향 억제물로서 작용하도록 한다. 아암(24) 및 블록(25)을 포함하는 리딩 고정물은 로드(26)를 따라 고정되거나 미끄러질 수 있으며, 로드(26)는 배리어(23)의 상단부에서 지지되는 고정 블록(27)으로부터 연장한다. 물품은 다시 도면부호 “11”로 표시되고 전술된 바와 같이 이송기 벨트(12)에 지지된다. 또한 스프링(28)은 아암(24) 상의 고정 지점(30)과 슬라이딩 블록(22) 상의 고정 지점(31) 사이의 벨트(29)를 인장한다.
블록(25)은 도 16 내지 도 18의 로드(26) 상의 위치에 고정되는 것이 가정되지만 도 19 내지 도 22에서 로드를 따라 슬라이딩된다. 각각의 경우 물품은 이송기(12)로부터 상승되어 또 다른 이송기(12A) 상에 배치된다.
도 8의 억제 패드는 또한 도 16 내지 도 22의 배열체에 조립될 수 있다.
도 23 내지 도 29는 물품(11) 상의 측방향 억제부로서 작용하는 고정 배리어(23)와 조합된, 도 9 내지 도 15를 참조하여 설명된 바와 같이 작동하는 슬라이딩 블록(35)에 매달려 있는 아암(34)의 하단부에서 단일 블레이드(33) 둘레에 감겨지는 단일 벨트(32)를 보여준다. 블록(37)에 부착되는 아암(36)을 포함하는 고정물은 도 23 내지 도 25에 도시된 바와 같은 로드(38) 상의 위치에 고정될 수 있거나 도 26 내지 도 29에 도시된 바와 같이 로드를 따라 가동된다. 로드(38)는 고정 배리어(23)의 상단부에 의해 지지되는 블록(39)으로부터 연장한다.
각각의 경우 물품은 이송기(12)로부터 상승되어 이송기(12A)에 배치된다.
도 8의 억제 패드 조립체는 또한 도 23 내지 도 29의 배열체에 조립될 수 있다. 도 30 내지 도 43은 도 16 내지 도 22 또는 도 23 내지 도 29의 그리퍼 조립체의 다중 버전을 보여준다.
로봇 아암의 단부에 소정의 개수가 장착될 수 있지만, 공급 이송기를 따라 인접한 물품들 사이의 간격이 주어지고 두 개 또는 4개의 패턴이 통상적으로 조합된다.
로봇 아암은 적절한 형상을 포함하며 공급 이송기로부터 물품을 파지할 때, 적절한 오프셋/회전이 수행된다.
장점은 속도이다. 4 개의 피스를 하나씩 픽업하는 것이 확실히 빠르고 이어서 4개 모두가 컨테이너 내의 하나의 작업으로 배치되고, 이어서 한 번에 각각 하나가 픽 앤드 플레이스된다.
또한 개별 그리퍼의 간격은 4개의 물품의 위치가 열성형된 패키지 내로 채택되는 위치와 일치하도록 배치될 수 있어, 4개의 물품의 그룹이 동시에 그 안에 배치될 수 있다.
도 30 및 도 31은 이송기(12)로부터 막 픽업되는 하나의 물품(바닥 우측)을 구비한 4개의 스테이션 그리퍼 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 32 및 도 33은 물품 피스 아래로 이동하기 시작하는 블레이드를 구비한 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 34 및 도 35는 물품 피스 완전히 아래에 블레이드가 있는 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 36 및 도 37은 이송기(12)로부터 막 픽업되는 제 2 물품 피스(바닥 좌측)를 구비한 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 38 및 도 39는 블레이드가 제 2 물품 피스의 완전히 아래에 있는 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 40 및 도 41은 블레이드가 조립체(12) 상의 4개의 물품 피스의 완전히 아래에 있는 조립체의 평면 및 측면도이다.
도 42 및 도 43은 이송기(12A) 상에, 4개의 물품 피스 모두가 컨테이너(39) 내로 동시에 배치되는 평면 및 측면도이다.
도 44 내지 도 50은 하나의 선택적인 미리형 그리퍼 조립체를 도시하며, 이 조립체에서 목적은 물품을 픽업하여 물품을 감소된 크기로 압착하여 물품을 미리성형된 패키지 내의 작은 간격 내에 배치하는 것을 가능하게 하는 것이다. 이는 물품을 수동으로 패킹할 때의 통상적인 절차이다.
가요성 벨트(40)는 그리퍼 개방 위치에서 벨트가 느슨해지는 방식으로 44, 44'에서 블레이드(42, 42')의 후방 단부로 연결된다. 물품(46)이 공급 이송기(48)로부터 픽업될 때, 조립체는 물품 아래로 낮추어져 벨트(40)가 물품(46)의 상부를 가로질러 배치되고 블레이드가 폐쇄될 때, 벨트가 블레이드에 의해 물품 아래로 구동되어 도 45에 도시된 바와 같이, 물품을 거의 완전히 감싸도록 한다.
도 46에 도시된 바와 같이, 물품을 또 다른 이송기(50)와 같은 새로운 위치로 이동시킨 후, 블레이드(42, 42')를 개방하고, 벨트(40)를 펴지게 하여 그리퍼로 부터 물품(46)을 해제하는 것을 도와준다.
감싸는 것의 장점은 물품(46)이 압착 및 축소되어 이송기(50) 상에 배치되기 전에 제어된 형상/크기가 된다는 것이고, 이송기(50)가 물품을 수용하기 위한 컨테이너를 가지는 경우(도 46, 및 49, 50 내의 “51” 참조), 물품이 컨테이너(51) 내의 구획실 내에 쌓일 때까지 압축된 상태로 유지될 수 있다.
고정물(50, 50')은 도 47 내지 도 50에서와 같이 가동 또는 고정(도 44 내지 도 46)될 수 있다.
블레이드가 수축되어 개방되는 동안 블록(54, 54')에 매달린 아암(52, 52')들 사이의 “압착” 위치에 남아 있을 수 있기 때문에, 이동하는 고정물은 물품이 콘테이너 구획부에 배치되기 전에 물품의 크기를 감소시키는 것에 관한 부가 옵션이 주어져서, 벨트가 직선형으로 펴져서 물품이 대기하는 컨테이너(51) 내의 구획부 내로 아암들(52, 52') 사이로, “압착” 상태로 하방으로 배출되도록 한다.
블레이드(42, 42‘)는 블록(58, 58’)에 매달린 아암(56, 56‘)의 바닥에 지지된다. 블레이드는 액츄에이터(도시안됨)에 의해 로드(60)를 따라 슬라이딩된다.
도 51 내지 도 55는 물품을 픽업하여 도 44 내지 도 50에 관련하여 상술된 것과 동일한 방식으로 감소된 크기로 압착할 수 있는 미러형 그리퍼 조립체를 도시한다.
가요성 벨트는 각각의 제 1 부분(64, 64') 상에 위치하는 롤러(62, 62') 위를 통과한 후 제 2 부분(61, 61')으로 연결된다. 제 1 부분(64, 64') 및 각각의 제 2 부분(61, 61')의 이러한 상대적인 운동은 제 1 부분들의 단부들 사이의 벨트 의 길이를 결정한다.
통상적인 작동은 도 51 내지 도 55에서 순서적으로 도시된다.
초기에 제 1 부분(64, 64') 및 제 2 부분(61, 61')이 중앙으로부터 이격된 위치에 있으며 벨트(40)가 느슨한 상태에 있게 된다. 물품은 공급 이송기(48)에 의해 중앙으로 공급된다. 조립체는 물품 위로 이미 낮추어진 상태에 있는 것으로 도시되어 있으며 벨트(40)는 물품(46)의 상부를 가로질러 배치되어 있다.
제 1 부분(64, 64') 및 제 2 부분(61, 61')은 이어서 중앙을 향하여 이동하고, 제 1 및 각각의 제 2 부분은 이들 사이에서 동일한 상대적 거리를 유지한다. 제 1 부분의 블레이드의 리딩 에지는 표면과 평행하게 이동하고 물품(46) 아래를 이동한다. 바로 충분한 특별한 벨트가 공급될 때 부분이 더 근접하게 되어, 벨트와 물품 사이에 상대적인 이동이 없다. 도 52에서, 물품은 이러한 파지 상태로 볼 수 있다.
물품(46)은 제 2 부분(61, 61')의 외향 운동에 의해 압착되어 도 53에 도시된 상태가 된다.
이어서 전체 조립체가 리프트되어 압착된 물품(46)을 이송기 벨트로부터 상승시킨다. 이는 이어서 통상적으로 물품(46)이 쌓이는 위치 위에 있을 때까지 조립체를 측방향으로 이동시키는 것이 후속된다.
갭이 형성되어 물품이 목표 위치 아래로 낙하할 때까지 물품(46)을 쌓기 위하여 제 1 부분(64, 64') 및 제 2 부분(61, 61')이 중앙으로부터 이동한다. 물품의 적층을 보조하기 위하여, 제 2 부분(61, 61')이 중앙으로부터 계속적으로 이동 하여, 도 54에 도시된 바와 같이 벨트를 타이트하게 하는 효과를 가지며 물품을 하방으로 가압한다.
제 1 부분(64, 64')은 이어서 이들 사이의 갭을 증가시키기 위해 외측으로 추가로 이동하여, 도 55에 도시된 바와 같이 조립체가 초기 상태로 역으로 되도록 하여 추가의 물품(46)을 수용할 준비가 된다.
도시된 모든 배치에서, 벨트 또는 벨트들은 원하는 경우 가변 물품 크기를 가지고 추가로 처리하기 위해 탄성 재료로 제조될 수 있다.

Claims (29)

  1. 지지면에 의해 지지되는 물품을 파지하여 재배치하기 위한 픽 앤드 플레이스 장치(pick and place device)로서,
    1) 상기 지지면에 대해 평행하게 가동되어 리딩 에지가 상기 물품 아래로, 상기 물품과 상기 지지면 사이로 관통하도록 하는 플레이트부를 포함하는 제 1 부분, 및
    2) 가요성 재료의 벨트로서, 상기 플레이트가 상기 물품 아래를 관통할 때 상기 플레이트와 상기 물품 사이에 끼워지고 상기 플레이트부가 상기 물품 아래로 이동할 때 상기 벨트의 끼워진 부분과 상기 물품 사이의 상대적인 슬라이딩 운동이 실질적으로 없도록 적어도 상기 플레이트부의 리딩 에지 둘레에 감겨지는, 가요성 재료의 벨트를 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    이용중 상기 지지면의 일 측부에 위치하는 제 2 부분을 더 포함하며, 상기 지지면 또는 상기 지지면을 포함하는 평면과 상기 제 2 부분의 하부 사이에 갭을 형성하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 벨트는 상기 플레이트 둘레에서 인장되어 상기 물품에 대해 상기 플레이트의 각각의 위치에 남아 있어, 상기 플레이트가 상기 물품 아래로부터 철회될 때 다시 상기 벨트와 상기 물품 사이, 단지 상기 벨트와 상기 플레이트 사이의 상대적인 슬라이딩 운동이 없도록 하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 벨트를 인장시키기 위한 수단을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 사이로 물품이 통과할 수 있는 통로를 제공하기 위하여 이격된 상기 지지면의 다른 측부 상에 부가 수단이 위치되고, 이용 중, 상기 지지면으로부터 상승되는 물품이 상기 플레이트와 상기 부가 수단 사이에 위치할 때 상기 플레이트는 상기 부가 수단을 향하여 이동하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 부가 수단은 상기 플레이트가 상기 물품 아래를 관통할 때 상기 물품이 상기 물품과 상기 플레이트 사이의 마찰력에 의해 가압되어, 이용 중 상기 관통에 의해 상기 지지면을 가로질러 상기 물품 측방을 가압하는 것을 방지하는 정지부(stop)를 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 부가 수단은 상기 플레이트부 둘레를 감싸는 가요성 벨트를 가지는 제 1 부분에 유사한 두 번째의 제 1 부분을 포함하며, 상기 두 번째 제 1 부분은 이용중 서로를 향하여 물품 아래를 관통하고, 서로로부터 이격되어 분리되도록, 동일한 평면에서 항상 반대 방향으로 운동하도록 상기 제 1 부분에 대해 위치되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트의 일 부분이 상기 플레이트부로부터 분리되는 지점에 고정되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 벨트는 플레이트 둘레로 스트레칭되고 고정 지점에 고정되는 두 개의 단부를 가져서 상기 플레이트가 갭을 통하여 고정 지점에 대해 이동할 때 상기 벨트가 또한 상기 갭을 통하여 끌어 당겨져 운동할 때마다 상기 벨트에 둘러싸여 있는 상기 플레이트 둘레로 슬라이딩되도록 하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 두 개의 고정 지점은 단일 고정 지점을 포함하도록 일치하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 두 개의 고정 지점은 상기 하부 에지에 근접한 상기 플레이트에 대해 고정되는 단일 부재 상에 두 개의 지점을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 항 내지 제 8 항 어느 한 항에 종속될 때, 상기 또는 각각의 고정 지점이 상기 제 2 부분 상에 있는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 고정 지점은 상기 제 2 부분의 하부 에지에 근접한,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트부는 얇은 평면 플레이트를 구성하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트부는 얇은 만곡형 플레이트를 구성하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 벨트의 일 단부는 탄성 연장 장치의 일 단부에 고정되고, 상기 또는 각각의 벨트의 타 단부는 제 1 고정 지점에 고정되고, 상기 타 단부는 제 2 고정 지점에 고정되어, 상기 벨트가 통과하는 상기 플레이트가 이용중 물품 아래로 통과하도록 전방으로 이동할 때, 상기 장치는 상기 벨트가 상기 플레이트를 따르게 되도록 연장하고 상기 플레이트가 상기 물품으로부터 분리되도록 후방으로 이동할 때 상기 장치의 탄성이 상기 벨트를 상기 플레이트 둘레에 타이트하게 감싸도록 하고 상기 역방향 운동을 수용하기 위해 수축되도록 하여 상기 벨트가 느슨하게 되는 것을 방지하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성 연장 장치는 나선 스프링을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 종속될 때, 상기 제 1 고정 지점은 상기 제 1 부분 상에 있으며 상기 제 2 고정 지점은 상기 플레이트가 일 부분을 형성하는 제 2 부분 상에 있어, 이용중 상기 플레이트와 동일한 방식으로 이동하여, 그 크기를 감소시키며 이에 의해 상기 플레이트가 전방으로 이동할 때 상기 탄성 장치가 상기 플레이트 주위로의 상기 벨트의 운동을 수용하기 위해 연장되는 것을 방지하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지면은 상기 장치의 제 1 부분의 전방으로 연장하는 기계적 처리 장치의 상부면을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  20. 제 5 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지면은 상기 제 1 쌍의 부분과 상기 부가 수단 사이로 연장하는 기계적 핸들링 장치의 상부면을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지면은 이송기의 상부면을 포함하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    두 개의 제 1 부품이 제품 지지면의 각각의 측부에 하나씩 제공되고 상기 두 개의 제 1 부분이 상기 표면에 대해 상승 및 하강하는 유닛으로서 가동되고, 상기 벨트는 각각의 플레이트의 리딩 에지 아래로부터 돌출하도록 상기 두 개의 제 1 부분의 플레이트부 아래로 연장하고 하나의 플레이트로부터 다른 플레이트로 연장하여, 이용중 상기 장치는 상기 벨트가 상기 물품 위에 놓여서 부분적으로 둘러싸도록 상기 지지면 상으로 물품을 하강시키며, 그 후 상기 플레이트가 상기 물품 아래로 관통할 때 상기 플레이트는 상기 물품을 더욱 완전히 둘러싸도록 서로를 향하여 이동하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    이용 중 상기 플레이트의 역방향 운동이 물품 아래로부터 상기 벨트를 풀리도록 하여 상기 플레이트가 철회된 후 상기 벨트가 다시 한번 위에 놓이기만 하여 상기 물품을 부분적으로만 둘러싸도록 하여 상기 물품이 상기 벨트로부터 자유롭게 해제되도록 하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 물품이 중력하에서 낙하하여 방출되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 물품은 상기 두 개의 제 1 부분 사이로부터 횡방향으로 이동함으로써 방출되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 물품은 이송기 또는 다른 기계적 핸들링 장치에 의해 횡방향으로 이동하는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 물품은 지지면에 대해 상방으로 상기 두 개의 제 1 부분을 상승시킴으로써 해제되고, 상기 지지면 상에 상기 물품이 놓이도록 상기 물품이 상기 지지면 상에 배치되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
  28. 플레이트부를 포함하는 제 1 부분 및 적어도 상기 플레이트부의 리딩 에지 둘레에 감기는 가요성 재료의 벨트를 포함하는 장치의 이용에 의해 지지면에 의해 지지되는 물품을 파지하여 재배치하기 위한 방법으로서,
    상기 플레이트부는 상기 지지면에 대해 평행하게 이동하여 상기 플레이트부의 리딩 에지가 상기 제품 아래, 상기 물품과 상기 지지면 사이로 관통되도록 하고, 상기 플레이트부가 상기 물품 아래로 이동할 때 상기 벨트의 끼워진 부분과 상기 물품 사이에 상대적인 슬라이딩 운동이 실질적으로 없도록 하는,
    물품 파지 및 재배치 방법.
  29. 실질적으로 첨부된 도면에 도시되고 상기 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명된 대로 구성, 배치 및 작동되는,
    픽 앤드 플레이스 장치.
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