KR20100126435A

KR20100126435A - 물품 처리 시스템

Info

Publication number: KR20100126435A
Application number: KR1020107021289A
Authority: KR
Inventors: 장크리스토프 본나인; 파스칼 마티니
Original assignee: 미드웨스트바코 패키징 시스템즈 엘엘씨
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-12-01
Also published as: CA2717461A1; MX2010009547A; GB0803910D0; RU2010140367A; EP2522606A3; WO2009114332A2; CA2717461C; ES2395457T3; AU2009223460A1; CN102015496A; US20110036684A1; EP2252532B1; EP2522606A2; CA2820255A1; EP2252532A2; RU2499756C2; JP2011513161A; PL2252532T3; NZ587418A; CN102015496B

Abstract

물품 처리 시스템은 공급부로부터 물품(B)을 운반하기 위한 제1 컨베이어(90) 및 상기 제1 컨베이어에 대해 비선형 각도로 배치되며 배출부로 물품을 운반하기 위한 제2 컨베이어(88)를 포함한다. 상기 물품 처리 시스템은 상기 제1 컨베이어(90)로부터 상기 제2 컨베이어(88)로 물품을 운반하기 위한 메커니즘(30)을 포함한다. 상기 메커니즘(30)은, 상기 제2 컨베이어(88)에 의해 이송되는 물품의 인접한 계량된 레인의 수가 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인(100, 102)의 수보다 많은 가운데, 상기 제2 컨베이어로 운반될 때 물품이 인접한 계량된 레인(124a 내지 124f)으로 배치되도록, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 재편성을 용이하게 하도록 구성되고 배열된다.

Description

물품 처리 시스템{SYSTEM FOR PROCESSING ARTICLES}

본 발명은 물품 패키징 및 물품 처리 분야에 관한 것이다. 구체적으로는, 이에 한정되지 것은 아니지만, 본 발명은 물품을 계량(metering)하고, 그룹핑(grouping)하며, 정렬하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

패키징 분야에서, 캔이나 병 등과 같은 다양한 유형의 1차 물품을, 멀티팩 내에 한 배열의 물품을 함께 수용시키거나 유지시키는, 2차 패키지(카톤: caton) 속으로 패키징하는 것을 가능하게 하는, 적당한 기계 및 하위 어셈블리들(sub-assemblies)을 제공할 필요가 있다. 그러한 멀티팩이, 많은 수의 멀티팩 또는 카톤을 3차 패키지로 취합하기 위한 후속의 하위 어셈블리에 제공되는 것으로 알려져 있다.

경제적이고 효율적인 패키징의 관점에서, 패키징되는 1차 물품의 최대 처리량을 달성하고, 예를 들어 병입 라인(bottling line) 등과 같은, 1차 처리 라인의 산출량(output)이 2차 패키징 라인의 운전 속도에 의해 제한되지 않도록 하는 것을 보장할 필요가 있다. 부가적으로, 패키징 라인의 길이방향 크기 및/또는 평면 공간; 물품의 유형; 및 패키징 라인에 의해 수용될 수 있는 카톤의 유형이 중요한 고려사항이다. 더 높은 처리량은 기계 라인이 더 빨리 운전될 수 있다면 달성될 수 있지만; 이는 카톤의 취급이 운전속도를 제한하는 복잡성과 직면할 때 항상 가능한 것은 아니며, 종종, 운전속도가 더 높은, 더 큰 길이방향 크기의 패키징 기계가 요구된다. 부가적으로, 고속에서의 운전은 기계 부품이 마찰과 열로 인해 마모와 손상을 입을 수 있는 원인이 될 수 있다. 이는 순서대로, 기계의 값비싼 수리 뿐만 아니라, 패키징 기계 및 잠재적으로 전체 병입 라인의 작업 중단 시간(down time)의 원인이 될 수 있다.

따라서, 단순히 기계 운전속도를 증가시키는 것과는 다른 방식으로 기계 산출량을 최적화시키는 것이 유익하다. 또한, 용도가 다양하고, 1차 처리 라인으로부터 산출되는 물품을 취할 수 있으며 다양한 방식으로 물품을 취급할 수 있는, 패키징 및 처리 조립공정을 제공하는 것이 바람직하다. 그룹 형태의 1차 물품을 2차 패키징 카톤으로 패키징하는 것이 알려져 있다. 전형적으로, 예를 들어 2 x 3 배열과 같이 특정한 그룹화된 배열로 2차 물품을 생산해야 할 필요가 있다면, 이때, 6개 물품의 한 그룹이 그러한 배열로 패키징 될 수 있도록, 그러한 물품을 계량할 수 있고, 물품을 그룹으로 모을 수 있으며, 이어서 2차 패키징 카톤을 취급할 수 있는, 패키징 기계가 사용된다.

이후, 말하자면 2 x 4 배열인 8개의 그룹으로 패키징 물품을 변경할 필요가 있다면, 다른 배치형태로 1차 물품의 계량, 그룹핑 및 패키징이 달성될 수 있도록 하기 위해서는, 전체적으로 서로 다른 패키징 기계가 요구되거나, 패키징 기계의 상당한 작업 중단 시간이 기계의 특정 부품들을 교체하기 위해 필요하게 된다. 작업 중단 시간은 전체 처리 라인에 충격을 가할 수 있고, 말하자면 병입 라인에서의 1차 물품의 생산을 억제할 수 있다.

알려진 많은 기계들은 단지 한 유형의 카톤을 포장하는 것이 가능하고, 병입 공장은 서로 다른 카톤 유형들을 패키징하기 위해 다수의 기계를 사용할 필요가 있을 수 있으며; 각 기계는 상당한 평면 공간을 차지하고, 구매하고 운전하는데 많은 비용이 들 수 있다. 각각의 기계는 전형적으로 개별적인 공급 물품을 갖는다. 다양한 물품, 카톤 유형 및 카톤 크기를 수용하기에 적합한 패키징 기계를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 점유하게 되는 평면 공간의 양을 감소시키기 위해 패키징 기계의 길이방향 크기를 최소화하는 것이 바람직하다.

본 발명은 패키징 및 물품 처리 분야에 많은 장점 또는 개선점을 제공하고자 한다.

따라서, 본 발명의 제1 양태는, 공급부로부터 물품을 운반하기 위한 제1 컨베이어 및 제1 컨베이어에 대해 비선형 각도(non-linear angle)로 배치되며 배출부로 물품을 운반하기 위한 제2 컨베이어를 포함하는 물품 처리 시스템을 제공하며, 상기 물품 처리 시스템은 제1 컨베이어로부터 제2 컨베이어로 물품을 운반하기 위한 메커니즘을 포함하고, 상기 메커니즘은, 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 계량된 레인(adjacent metered lanes)의 수가 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인의 수보다 많은 가운데, 상기 제2 컨베이어로 운반될 때 물품이 인접한 계량된 레인으로 배치되도록, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 재편성(reorganisation)을 용이하게 하도록 구성되고 배열된다.

바람직하게, 상기 물품 운반 메커니즘은, 각각 배치된 물품 그룹을 제1 위치에서 제2 위치까지 운반하기 위해 배치된 그룹 내의 물품을 해제가능하게 그립핑(gripping)하도록 구성되고 배열되는 다수의 요소를 포함하며, 각각의 상기 요소는, 각각의 요소가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 가변의 각속도로 이동가능하도록, 다른 상기 요소에 대해 독립적으로 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능하다.

바람직하게, 상기 물품 운반 메커니즘은, N 및 W는 정수이며 W는 N보다 큰 수로서, N × W의 횡방향 물품 수와 길이방향 물품 수를 갖도록 배치되는 그룹의 많은 수의 물품을 들어올리도록, 그리고 상기 많은 수의 물품이 N × W의 횡방향 물품 수와 길이방향 물품 수를 갖도록 배치되는 그룹으로 상기 제2 컨베이어 상에 놓이도록 상기 그룹을 상기 제2 컨베이어로 운반하고 취급할 수 있도록, 작동가능하다. 더욱더 바람직하게 N=2 및 W=6이다.

바람직하게, 재배열 메커니즘이 상기 물품 운반 메커니즘의 하류측에 배치되며, 상기 재배열 메커니즘은 하나 이상의 물품을 들어올리고, 재배치하며, 놓이도록 작동할 수 있으며, 그로 인해 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 더 많은 수의 인접한 계량된 레인에 배치되는 상기 물품을 다른 배치형태를 갖는 물품의 배출 흐름으로 재배열하도록 작동할 수 있다. 상기 다른 배치형태는 상기 물품 운반 메커니즘에 의해 결정되는 바와 같이 최초의 물품 배치형태와 비교하여 서로 다르다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은, 각각 배치된 물품 그룹을 제1 위치에서 제2 위치까지 운반하기 위해 배치된 그룹 내의 물품을 해제가능하게 그립핑하도록 구성되고 배열되는 다수의 요소를 포함하는 물품을 운반하기 위한 운반 기기 또는 메커니즘을 제공하며, 각각의 상기 요소는, 각각의 요소가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 가변의 각속도로 이동가능하도록, 다른 상기 요소에 대해 독립적으로 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능하다. 바람직하게, 상기 다수의 요소는 상기 운반 기기의 중심축에 대해 회전하도록 배열된다.

바람직하게, 물품을 운반하기 위한 상기 운반 기기 또는 메커니즘은, 각각 배치된 물품 그룹을 제1 위치에서 제 2위치까지 운반하기 위해 배치된 그룹 내의 물품을 해제가능하게 그립핑하도록 구성되고 배열되는 다수의 요소를 포함하며, 각각의 요소는 각각의 요소의 회전 이동을 위해 독립적으로 제어가능한 암(arm) 상에 장착되고, 각각의 암은 각각의 암의 이동이 독립적으로 제어가능하도록 그 자체의 구동 수단에 결합된다. 임의로, 각각의 독립적 암을 위한 상기 구동 수단은 각 독립적 암에 고정되고 상기 독립적 암과 함께 이동한다.

바람직하게, 물품을 해제가능하게 그립핑하기 위한 각 요소는 제1 가이드 경로에 결합되는 제1 이동형 마운트(mount)에 의해 독립적 암에 장착되며, 제1 가이드 경로는 상기 독립적 암에 대해 제1 차원 또는 평면에서의 상기 제1 이동형 마운트의 위치를 제어하도록, 그로 인해 제1 위치와 제2 위치 각각 및 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 요소의 위치를 제어하도록 구성되고 배열된다.

임의로, 각 암의 독립적으로 제어가능한 상기 구동 수단은 제1 컨베이어와 동일한 속도로 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인과 나란하게 요소를 구동하도록 작동가능하며, 제2 컨베이어와 동일한 속도로 제2 컨베이어의 인접한 레인과 나란하게 상기 요소를 구동하도록 작동가능하다.

바람직하게, 제1 컨베이어의 속도를 맞추는 것과 제2 컨베이어의 속도를 맞추는 것 사이에서, 상기 제어가능한 구동 수단은, 상기 요소가 제2 컨베이어의 레인과 정렬되게 상기 제2 컨베이어에 도착하고 제2 컨베이어의 속도에 맞춰지도록, 상기 요소를 적합한 각속도로 구동하도록 작동할 수 있다.

임의로, 각 요소는, 각각 물품을 해제가능하게 유지하기 위한, 한 배열의 그립핑 도구를 포함하며, 상기 그립핑 도구 배열의 각 그립핑 도구는, 도구 헤드에 의해 픽업되고 배치되는 물품의 상대적인 간격(spacing)을 조정하기 위해 각각 서로에 대해 이동가능하도록, 상기 요소에 장착된다.

임의로, 상기 제2 컨베이어는 일련의 이동형 횡방향 분할기(moving transverse divider)를 포함하고, 상기 운반 메커니즘은, 길이 방향으로 홀수의 물품을 갖는 배출 물품 그룹을 생성하도록, 한 그룹의 물품을 상기 이동형 횡방향 분할기 중 하나의 어느 한 측면에 놓는다.

제3 양태에 따르면, 본 발명은 물품의 공급 이동 흐름 상에서 작용하도록 작동가능한 재배열 메커니즘을 제공하며, 상기 재배열 메커니즘은 하나 이상의 물품을 동시에 파지하도록 작동가능한 하나 이상의 도구를 구비하고, 상기 하나 이상의 도구는, 상기 도구가 로딩 제1 위치에서 물품을 그립핑하고 들어올리기 위해 이동 흐름의 속도를 맞추기 위해 작동할 수 있도록, 상기 도구가 이격된 언로딩 제2 위치에서 이동 흐름의 속도를 맞추기 위해 작동할 수 있도록, 그리고, 상기 제2 위치가 길이방향으로 또는 횡방향으로 상기 제1 위치에 대해 이격되고 그로 인해 상기 재배열 메커니즘이, 물품의 공급 흐름과 비교하여 서로 다른 배치형태를 갖는 이격된 그룹에서, 물품의 공급 흐름을 물품의 배출 흐름으로 재배열하기 위해 작동할 수 있도록, 상기 도구가 이동 물품에 대한 상류 또는 하류의 속도 및/또는 위치 및/또는 이동 물품에 대한 횡방향 위치를 변경하기 위해 작동할 수 있도록, 물품의 상기 공급 이동 흐름에 대해 이동가능하다.

제4 양태에 따르면, 본 발명은 물품의 흐름을 계량하기 적당한 장치를 제공하며, 상기 계량 장치는 일련의 규칙적으로 위치한 돌기(regularly positioned lugs)를 포함하고, 각각의 돌기는 서로에 대해 테이퍼지게 형성되는 앞쪽 가장자리 및 뒤쪽 가장자리를 구비하며, 상기 장치에 의해 계량되는 물품들 간의 간격은 각각의 테이퍼형 돌기가 물품 흐름 속으로 삽입되는 정도를 변경하는 수단에 의해 조절할 수 있다.

바람직하게, 상기 장치는 일련의 규칙적으로 위치한 돌기를 유지하기 위한 무한 컨베이어를 포함하며, 상기 무한 컨베이어는 인접한 물품 사이에 위치하게 되는 규칙적으로 위치한 돌기에 의해 규칙적인 피치(pitch)에서 물품을 이송하기 위한 작업 구간(working reach)을 포함하고, 상기 앞쪽 가장자리 및 뒤쪽 가장자리는, 상기 돌기의 폭이 상기 무한 컨베이어로부터 가장 먼 돌기의 끝단으로부터 상기 무한 컨베이어에 가장 가까운 돌기의 뒷부분까지 증가하도록, 형성되며, 상기 돌기는, 계량되는 물품의 흐름에 대한 상기 돌기의 위치를 조절함에 의해, 각 돌기가 인접한 물품 사이에 더 큰 또는 더 작은 간격을 제공하여 그로 인해 상기 장치가 제1 폭을 갖는 물품의 제1 흐름 및 서로 다른 제2 폭을 갖는 물품의 제2 흐름을 동일한 규칙적인 피치에서 계량할 수 있도록, 배열된다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 제1 경로를 따라 제1 방향으로 물품의 흐름을 이송하기 위한 수단 및, 서로에 대해 테이퍼지게 형성되는 앞쪽 가장자리 및 뒤쪽 가장자리를 포함하는, 흐름에서 물품을 맞물기 위한 돌기를 포함하는 무한 컨베이어를 포함하는 물품의 흐름을 계량하는 장치를 제공하며, 상기 무한 컨베이어는 상기 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 이동가능하다. 바람직하게, 상기 무한 컨베이어는 서로 다른 치수의 물품의 흐름을 수용하기 위해 횡방향으로 이동가능하다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은,

(i) N개의 인접한 물품 폭의 공급 흐름으로 물품을 제공하고; 상기 공급 흐름으로부터 N개의 물품 폭 및 W개의 물품 길이의 배치형태로 물품의 그룹을 선택하는 단계;

(ii) 상기 선택된 그룹을 W개의 물품 폭 및 N개의 물품 길이의 배치형태로 연속해서 회전시키는 단계; 및

(iii) 상기 회전된 선택된 그룹을 물품의 흐름을 생성하고 배출하도록 배출부로, 상기 물품이 인접한 계량된 레인에 배치되며 그리고 상기 배출부에서 물품의 인접한 계량된 레인의 수(W)가 상기 공급 흐름에서의 인접한 물품의 수(N)보다 큰 상태에서, 동시에 운반하는 단계;를 포함하는 물품 처리 방법을 제공한다.

또 다른 양태로서, 본 발명은, 1차 처리 기기의 배출부로부터 하나 이상의 2차 처리 기기로의 흐름에서 물품을 운반하기 위해 구성되고 배열되는 1차 컨베이어를 포함하는 물품 처리 시스템을 제공하고, 각각의 상기 2차 처리 기기는 계량되고 배치된 흐름의 물품이 상기 2차 처리 기기에 의하거나 각각의 2차 처리 기기에 의해 생성되도록 물품을 계량 및 배치하기 위한 수단을 포함한다.

지금부터 본 발명의 대표적인 실시예가 첨부되는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물품 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고;
도 2는 도 1의 물품 처리 시스템의 제1 하위 어셈블리의 일부분을 도시한 도면이며;
도 3은 도 2의 제1 하위 어셈블리에서의 사용을 위한 조정기(regulator) 또는 계량 기기의 일부를 상부로부터 도시한 개념도이고;
도 4a는 도 3의 조정기의 작동의 제1 위치를 도시한 도면이며;
도 4b는 도 3의 조정기의 작동의 제2 위치를 도시한 도면이고;
도 4c는 도 4a의 제1 위치 및 도 4b의 제2 위치에서 조정기의 피치를 도시한 개념도이며;
도 5는 로봇식 분할기(robotic divider)를 도시한 사시도이고;
도 6은 도 5의 로봇식 분할기의 독립적 암을 도시한 사시도이며;
도 7은 둘 중 어느 한 단부에 결합되는 도구 헤드를 갖는 도 5의 독립적 암 및 원형 가이드 트랙(circular guide track)을 도시한 사시도이고;
도 8은 곡선 캠을 뒤따르는 둘 중 어느 한 단부에 장착되는 도구 헤드를 갖는 이중 마감된 독립적 암을 도시한 사시도이며;
도 9 내지 도 12는 로봇식 분할기의 부품들을 도시한 추가 도면들이고;
도 13a는 제1 모드에서 작동하는 로봇식 분할기의 개념도이며;
도 13b는 제2 모드에서 작동하는 로봇식 분할기의 개념도이고;
도 13c는 제3 모드에서 작동하는 로봇식 분할기의 개념도이며;
도 14a는 제1 작동 모드에서 재배열 메커니즘을 상부로부터 도시한 사시도이고;
도 14b는 제2 작동 모드에서 재배열 메커니즘을 상부로부터 도시한 사시도이며;
도 14c는 제3 작동 모드에서 재배열 메커니즘을 상부로부터 도시한 사시도이며; 그리고
도 14d는 제4 작동 모드에서 재배열 메커니즘을 상부로부터 도시한 사시도이다.

일반적으로 뒤따르는 설명 전체에서 도면을 참조한다. 본 발명의 제1 실시예의 물품 처리 시스템(10)이 도 1에 도시된다. 채움 또는 병입 라인(미도시)으로부터 균일하지 않고 빠른 방식으로 배출되는 병이나 캔 등과 같은 1차 물품(B)은 집단 컨베이어(12: mass conveyor) 상에서 운반된다. 필터링 가이드(26)가, 2개의 물품(B) 폭인 물품(B)의 공급 흐름(14)을 생성하기 위해, 공급되는 1차 물품(B)의 집단(mass)을 제1 및 제2 레인(100, 102)으로 좁은 통로로 통과시킨다. 공급 흐름(14)에서의 물품(B)은 제1 및 제2 레인에서 이송되며, 연속적인 물품 간의 피치는 균일하지 않다.

제1 접속부(16: first junction)가 도 1에 도시된다. 이 접속부에서, 제1 하위 어셈블리(28)가 물품(B)의 공급 흐름(14)으로 접속한다. 조정기(regulator)(86: 도 1에 도시되지 않지만, 도 3 내지 도 4b와 관련하여 이하에 충분히 설명됨)가, 물품이 제1 하위 어셈블리(28)로 이송됨에 따라, 물품(B) 쌍들 사이의 피치(P)를 제어하기 위해, 그리고 앞선 및 뒤따르는 물품(B) 쌍들로부터 물품(B) 쌍을 이격시키기 위해 사용된다. 물품(B)의 공급 흐름(14)이 조정된 후, 공급 흐름(14)은, 조정된 흐름으로부터 물품(B)의 그룹을 픽업하는 로봇식 분할기(30)에 의한 작용을 받는다. 바람직하게, 6 x 2 배열의 12개의 물품이 연속적으로, 조정된 흐름의 배출 단부로부터 들어 올려지고, 회전되며 그리고 제2 컨베이어(88) 상으로 놓이게 된다. 이러한 처리는 도 2에 더욱 상세하게 도시되며 이하에 (도 5 내지 도 13c를 참조하여) 더욱 상세하게 설명된다. 결과는, 2개의 레인(100, 102)의 공급 흐름(14)의 원래 폭과 비교되는 6개의 물품 폭인, 물품(B)의 제2 흐름(32)이 생성된다는 것이다. 물품(B)의 제2 흐름(32)은 재배열 메커니즘(18)에 의해 제1 하위 어셈블리에서 추가적으로 처리된다.

상기한 메커니즘은, 제1 하위 어셈블리(28)의 일부에 대한 확대도를 도시하는, 도 2에 더욱 상세하게 도시된다. 물품(B)의 원래 공급 흐름(14)은 X 방향으로 이송되는 것으로 도시된다. (이하에 설명되는 다른 부품 및) 별모양 휠(36)을 포함하는 조정기(86)는, 물품(B)의 공급 흐름(14)이 정렬되는 것, 달리 표현하면 연속되는 물품(B) 쌍들 사이에 균일한 피치(P: 도 3 참조)를 갖는 것을 보장한다. 로봇식 분할기(30)의 도구 헤드(40a)가 로딩 구역(42: loading section)에서 물품의 계량된 흐름에 작용하며, 동시에 2 x 6 배열의 12개의 물품을 들어올린다. 6개의 물품이 2개의 레인(100, 102) 각각으로부터 취해진다. 로봇식 분할기(30)는 도 2에 나타난 바와 같이, Y 방향으로 회전한다. 로봇식 분할기(30)가 회전함에 따라, 도구 헤드(40a) 및 물품(B)의 들어 올려진 그룹이 이동하게 되고, 제2 컨베이어(88)와 정렬되게 지향하게 된다. 참조 부호 44로 지시되는 언로딩 구역(unloading section)에 있는, 앞선 도구 헤드(40b)가 도 2에 도시된다. 도구 헤드(40b)의 언로딩 이후에, 로봇식 분할기(30)의 연속적인 회전은, 다른 그룹의 물품(B)을 수집하고 운반하도록 로딩 구역으로 복귀시키기 위해, 그 도구 헤드(40b)를 언로딩 구역(44) 밖으로 이동시킨다. 한편, 바로 뒤따르는 도구 헤드(40a)는 제2 컨베이어(88)과 정렬되도록 회전하게 된다. 그룹화된 물품의 연속적인 수집 및 운반은, 제1 컨베이어(90) 상의 계량된 공급 흐름의 모든 단일 물품(B)이 제2 컨베이어(88)까지 정렬된 형태로, 바람직하게 개별적인 물리적 레인으로 운반되어, 그로 인해 계량된 물품의 제2 흐름(32)이 생성되도록, 배열된다. 본 실시예에서, 계량된 물품의 제2 흐름(32)은 6 레인의 물품 폭이다. 물품의 제2 흐름(32)은 따라서, 단지 2 레인(100, 102)의 폭인 물품(B)의 공급 흐름(14)보다 더 큰 폭을 갖는다.

그러한 것으로서, 물품 처리 시스템(10)이, 공급부로부터 물품(B)을 운반하기 위한 제1 컨베이어(90) 및 배출부로 물품을 운반하기 위한 제1 컨베이어(90)에 대해 비선형 각도로 배치되는 제2 컨베이어(88)을 포함하도록 제공되며, 물품 처리 시스템은 제1 컨베이어(90)로부터 제2 컨베이어(88)로 물품을 운반하기 위한 메커니즘(30)을 포함한다.

상기 메커니즘은, 제2 컨베이어(88)로 운반될 때 물품(B)이 인접한 계량된 레인에 배치되도록 하며 그리고 여기서 제2 컨베이어(88)에 의해 이송되는 물품의 인접한 계량된 레인의 수가 제1 컨베이어(90)에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인의 수보다 큰 상태로, 제1 컨베이어(90)에 의해 이송되는 물품의 재편성을 용이하게 하도록 구성되고 배열된다. 운반 메커니즘(30)은, N 및 W는 정수이며 W는 N보다 큰 수로서, N × W의 횡방향 물품 수와 길이방향 물품 수(W)를 갖도록 배치되는 그룹으로 많은 수의 물품을 들어올리도록, 그리고 N × W의 횡방향 물품 수(N)와 길이방향 물품 수(W)를 갖도록 배치되는 그룹으로 상기 많은 수의 물품이 상기 제2 컨베이어 상에 놓이도록 상기 그룹을 운반하고 취급할 수 있도록 작동가능하다. 도시된 예에서, N=2 및 W=6이다.

재배열 메커니즘(18: 도 2에 더욱 상세하게 도시됨)은 6개의 물품 폭의 제2 흐름(32)을 다양한 배치형태로 취급하도록 작동할 수 있다(대표적인 재배열 메커니즘(18)의 작동과 구조, 및 그러한 로봇의 작동에 대한 선택적인 변경이 도 14a 내지 도 14d를 참조하여 이하에 상세하게 설명된다.). 도시된 물품 처리 시스템(10)의 실시예에서, 제1 하위 어셈블리(28)는 4 x n(n은 0보다 큰 정수) 배열로 물품을 그룹화하는 재배열 메커니즘(18)을 갖도록 제공된다. 이러한 처리는 제2 계량 구역(46)에서 전담하게 된다. 4 x n 배열로 편성되고 계량된 물품의 흐름(84)이 재배열 메커니즘(18)으로부터 배출되고, 달리 표현하면 제2 계량 구역(46)으로부터 배출된다. 다시 그룹화된 물품들이, 4 x n 배열로 계량된 물품들이 제1 패키징 기계(22: 도 2에 도시되지 않음)로 공급되는, 참조 부호 48의 부분에 도시된다. 제1 패키징 기계(도 1 참조)는, 각각 4 x n 배열의 물품을 수용하기 위한 2차 패키지 또는 카톤(미도시)을 형성하기 위한 블랭크(blanks: 미도시)를 받도록 설비된다. 제1 패키징 기계(22)는 다른 배치형태의 물품을 패키징할 목적으로 적용할 수 있다. 제1 패키징 기계(22)는, 출원인에 의해 생산된 패키징 기계 등과 같은 당해 기술분야에 알려져 있는 것이다. 다른 유형의 패키징 기계가 사용되는 실시예에서, 재배열기(rearranger)의 사용이 필요하지 않을 수도 있고, 또는 재배열기가 독립적인 하위 어셈블리로 제공되는 것이 아니라 패키징 기계의 통합된 부품으로서 형성될 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 2개의 물품 폭의 흐름(14)이 물품 처리 시스템(10) 둘레에 이송되도록 연속된다. 도시된 실시예에서, 조정기(미도시)를 포함하는 제2 하위 어셈블리(34); 로봇식 분할기(미도시); 제2 재배열 메커니즘(20) 및 제2 패키징 기계(24)가 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 2개의 물품 폭의 흐름에 각각 접속할 수 있는 많은 수의 하위 어셈블리들이 제공될 수도 있다는 것이 예상된다. 다른 실시예에서, 하위 어셈블리의 수(N)는, 실제 상황(평면 공간, 처리량 및 유연성)을 충분히 고려한, 수용될 수 있는 요구되는 하위 어셈블리의 최대 수까지의, 0보다 큰 정수이다. 하위 어셈블리의 최대 수는 또한 1차 처리 라인(예를 들어 병입 라인)의 배출 속도에 의해 제한될 수도 있다. (각각의 하위 어셈블리가 병입 라인으로부터 배출되는 물품의 1/3을 처리할 수 있는 일 실시예에서, 이때 요구되는 하위 어셈블리의 최적 수(N)는 3이다. 4번째 하위 어셈블리는 과도한 것일 수 있다.). 제2 하위 어셈블리(34)는 제1 하위 어셈블리와 유사하게 작동하며 더이상 설명되지 않는다.

물품 처리 시스템(10)은 1차 처리 라인으로부터 고속으로 배출되는 불규칙한 배열로 자리 잡는 물품의 집단을 취하고, 이 물품을, 2 레인의 물품 공급 흐름(14)이 2 레인의 물품(B)보다 많이 수용하는 물품(B)의 제2 흐름(32)으로 조정되고 취급되는, N(본 실시예에서, N=2)개의 하위 어셈블리로 공급한다. 이러한 계량된 더 넓은 제2 흐름(32)은 임의적인 재배열을 거치고, 그 배출 흐름(84)은 추가적인 처리 장치로 운반된다. 본 실시예에서, 추가적인 처리 장치는, 그룹화된 물품(B)이말티팩 유형 카톤(미도시) 속으로 각각 패키징되는, 2차 패키징 기계(22, 24)이다. 로봇식 분할기(30)는 소형이고, 레인 수의 재편성뿐만 아니라 물품의 공급 흐름(14)과 배출 흐름(84) 사이에서 방향 전환을 용이하게 하기 때문에, 동시에 선형 기계 라인 또는 기계 라인의 길이 또는 점유공간의 감소가 달성되는 가운데, 물품 처리의 높은 처리량이 달성될 수 있다. 평면 공간의 절약; 처리량의 증가 및, (하위 어셈블리가 요구되는 폭의 편성된 그룹으로 물품을 배출할 수 있음에 따라) 1차 처리 라인으로부터 배출되는 물품을 다양한 유형, 크기 및/또는 배치형태의 2차 패키지로 패키징하는, 물품 처리 시스템(10)의 능력에 대한 유연성이 모두, 물품 처리 및 패키징에서 상당한 장점을 얻도록 하는데 기여한다.

지금부터 각 하위 어셈블리의 부품이 뒤따르는 도 3 내지 도 14d를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 각 하위 어셈블리는 유사한 부품을 갖기 때문에, 부품은, 각 하위 어셈블리가 조정기(86); 로봇식 분할기(30) 및 재배열 메커니즘(18, 20)을 포함하는 것으로 이해되도록, 한번 만 설명될 것이다. 물품 처리 시스템(10)의 선택적인 실시예에서, 조정기(86)는 집단 컨베이어(12)의 배출부 근처에 위치하게 되고, 2개의 물품(B) 폭의 공급 흐름(14)은 조정된 흐름이다. 이러한 방식에서, 단지 하나의 조정기(86)가 전체 물품 처리 시스템(10)을 위해 필요하게 되며, 각 하위 어셈블리는 단지 로봇식 분할기(30) 및 재배열 메커니즘(18, 20) 만을 포함한다. 나아가, 각 하위 어셈블리(28, 34)에 나타나는 재배열 시스템(18, 20)은 임의적이며, 다른 실시예에서, 하나 이상의 하위 어셈블리가 재배열 시스템(18, 20)과 함께 제공되지 않는다.

지금부터 도 2에 도시된 조정기(86)가 도 3 내지 도 4b를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 조정기(86)는 물품(B)의 공급 흐름(14)의 2 개의 레인(100, 102)의 어느 한 측면에 배치되는 한 쌍의 별모양 휠(36)을 포함한다. 각각의 별모양 휠(36)은 2개의 레인(100, 102) 중 하나의 물품(B)에 작용하며, 물품의 첫 번째 계량을 시작한다. 별모양 휠(36) 메커니즘은 당해 기술분야 잘 알려져 있으며 따라서 여기서 더 이상 설명되지 않는다. 이후, 2개의 레인(100, 102)에서 이송되는 물품(B)은 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98: lug chain table) 사이를 통과한다. 각 돌기 체인 테이블(96, 98)에 장착되는 것은 무한 돌기 체인(또는 벨트)(92, 94)이다. 제1 돌기 체인(92)은 제1 돌기 체인 테이블(96)에 장착되고, 제2 돌기 체인(94)은 제2 돌기 체인 테이블(98)에 장착된다. 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94)은 각각 일련의 동일하게 이격된 돌기(104)를 포함한다.

각각의 돌기 체인 테이블(96, 98)은, 공급 흐름(14)의 물품(B) 라인에 평행하게 정렬되는 작업 구간(106); 복귀 구간(108) 및 가로채기 구간(110)을 구비하도록 형성된다. 가로채기 구간(110)은 공급 흐름(14)에 대해 예각으로 경사지게 된다. 돌기(104)는 형상이 삼각형이거나 적어도 테이퍼형이며, 삼각형 돌기(104)의 제1 측면은 돌기(104)의 앞쪽 가장자리를 제공한다. 삼각형 돌기(104)의 반대 측면은 돌기(104)의 뒤쪽 가장자리를 제공한다. 가로채기 구간(110) 도중에, 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94) 각각으로부터의 돌기(104)의 앞쪽 가장자리는 물품(B)의 뒤쪽 측면 가장자리와 접촉한다(도 3 참조). 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94)은 공급 흐름(14) 및/또는 별모양 휠(36)의 컨베이어보다 약간 빠른 속도로 구동되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94) 각각의 돌기(104)가 물품(B)의 측면과 접촉함에 따라, 물품(B)은 돌기(104)에 의해 이전에 이동했던 것보다 더 큰 속도로 이송된다. 이는 앞쪽 물품(B1)이 뒤쪽 물품(B2)으로부터 멀어지게 가속되도록 하는 원인이 된다. 가로채기 구간(110) 끝 부분 및/ 또는 작업 구간(16)의 시작 부분에서, 돌기(104)가 앞쪽 물품(B1) 및 바로 뒤쪽 물품(B2) 사이에 위치하게 된다. 연속적인 돌기가 가로채기 구간(110)을 통해 뒤따르고, 각 레인(100, 102)의 물품(B)을 연속적으로 이격시킴에 따라, 2개의 물품 폭의 계량된 물품 흐름이 생성되고, 제1 하위 어셈블리(28)의 로딩 구역을 통해 이송된다. 물품(B) 사이의 규칙적이고 균일한 피치(P)가 도 3에 도시된다. 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94)의 속도는, 당해 기술분야에 알려진 바와 같은 서보 모터 또는 전기 모터 등과 같은, 컴퓨터 제어가능한 구동 수단에 의해 제어된다. 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94)을 위한 제어 수단은, 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94)이 적합한 속도로 공급 물품 흐름(100, 102)에 대응하도록 하는 것을 보장하기 위해, 초기 병입 라인으로부터 배출되는 물품의 속도를 모니터하는 중앙 제어 유닛에 결합될 것이다.

1차 물품(B)에 대한 가로채기 구간(110) 도중의 삼각형(또는 테이퍼형)으로 형성된 돌기(104)의 자세는, 돌기(104)가 물품(B1)을 가속시키고, 이어서 가속되는 물품(B1)과 뒤따르는 물품(B2) 사이에 생성되는 간격의 적어도 일부를 차지하는 것을 가능하게 한다. 인접한 물품(B1, B2) 사이의 간격은 피치(P)로 알려지며, 심지어 더 큰 또는 더 작은 직경의 물품(B)이 수용되는 때에도, 유지될 수 있다. 도시된 실시예에서, 형성된 돌기(104)는 각각 삼각형 형상이며, 돌기(104)의 뒤쪽 측면 가장자리에 대비한 돌기(104)의 앞쪽 측면 가장자리의 폭이 상대적으로 테이퍼지게 형성되는, 즉 점진적으로 증가하는 폭을 갖는 모든 테이퍼진 형상이 설명된 바와 같은 동일한 목적을 달성할 수 있다는 것이 예상된다. 지금부터 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 피치(P)가 공급 물품(B)의 직경과 무관하게 유지될 수 있는 방식이 도시된다.

도 4a에서 각 물품(B)의 직경은 D1이다. 이 직경(D1)은 도 3에 도시된 물품(B)의 직경보다 작다. 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98)은 이동가능하며, 방향 화살표(Z1)에 의해 지시되는 바와 같이, 공급 흐름(14)에 가깝게 이동되었다. 이러한 방식에서, 제1 및 제2 돌기 체인(92, 94) 각각의 삼각형(테이퍼형) 돌기(104)들은, 돌기(104)의 더 넓은 부분(L₁)이 각각의 인접한 물품(B)들 사이의 최대 간격을 결정하도록 하는, 더 큰 정도까지 직경 D1의 인접한 물품 사이에 배치된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 피치(P)는: L₁ 이 인접한 물품(B) 사이에 배치되는 그의 가장 넓은 부분에서의 삼각형 돌기(104)의 폭일 때, P = Dl + L₁ 과 같이 계산된다. 마찬가지로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 더 큰 직경(D2)의 물품(B)이 수용되는 경우에, 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98)은, 돌기(104)가 더 적은 정도까지 가로 막고 인접한 물품(B) 사이에 배치되는 돌기(104)의 가장 넓은 부분(L2)이 L₁ 보다 작도록(즉, L₁ > L₂), Z2 방향으로 서로로부터 멀어지게 이동하게 된다. 그러한 것으로서, 도 4b의 계량 시스템에서의 피치는: P = D2 + L₂ 와 같이 계산되고, 따라서 D2 + L₂ = Dl + L₁ 이며, 물품(P)의 직경(Dl, D2) 차이는 삼각형 돌기(104)가 인접한 물품(B1, B2)을 이간시키는 정도의 차이에 의해 상쇄된다.

그러므로, 조정기(86)는, 만일 1차 처리 라인이 이전이 배출되던 직경과 다른 물품(B)을 배출하는 경우에, 빠르고 효율적인 조절을 제공한다. 물품(B)은 따라서, 이전처럼 로봇식 분할기(30)의 정해진 위치로 제공되며, 로봇식 분할기(30)의 도구 헤드(40a)가 로딩 구역(42)에서 한 배열의 물품(B)을 잡도록 하강할 때, 직면하게 되는 문제점이 없다. 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98)은 프레임 작업 지지대 또는 돌기를 위한 마운트를 제공하며, 많은 서로 다른 물리적 형태를 취할 수 있을 것이다. 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98)은 당해 기술분야에 알려진 수단에 의해 이동가능하며, 예를 들어 두 테이블(96, 98)의 작업 구간 사이에서 나사산이 그러한 작업 구간이 서로 가까워지거나 서로 멀어지게 할 수 있고, 선택적으로 잭 유형 메커니즘(jack type mechanism)이 두 테이블 간의 상대적인 거리를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 어떤 물리적 메커니즘이 사용되더라도, 전자 및 따라서 컴퓨터 제어가능 구동 수단이 사용되어 지지대(96, 98)의 이동이 자동화되고 정밀하게 제어가능하도록 하는 것이 바람직하다.

지금부터 도 5 내지 도 13c를 참조하여, 대표적인 실시예의 로봇식 분할기(30)의 구체적인 구조가 설명된다. 도 5는 로봇식 분할기(30)의 정면 측 사시도이다. 로봇식 분할기(30)는, 각각 이중으로 끝 부분을 이루고 축(72:)의 중앙 허브(68) 둘레에 장착되는(도 6 참조), 5개의 독립적 암(38a, 38b, 38c, 38d 및 38e)을 포함한다. 각각의 독립적 암(38a 내지 38e)은 이중으로 끝 부분을 이루고, 그 각각의 끝 부분에 도구 헤드(40a 내지 40j)를 갖도록 제공된다(도 12 참조). 각각의 독립적 암(38a 내지 38e)은 그 자체의 구동 수단(50)을 갖도록 제공된다. 본 실시예에서, 각각의 독립적 암(38a 내지 38e)은 유사한 구동 수단, 바람직하게 서보 모터 등과 같은 브러쉬리스 전기 모터(50: brushless electric motor)를 구비한다. (모든 적당한 구동 수단이 또 다른 예시적인 예로서 사용될 수 있다는 것이 예상되며, 스텝 모터 또는 자기 저항 모터(reluctance motor)가 적당한 구동 수단으로 제공될 것이 예상된다.). 구동 수단(50)은 원형 가이드(54)에 의해 가이드되는 각각의 독립적 암의 중심 축(72)에 대한 Y 방향의 회전 운동을 구동한다(도 5 및 도 10 참조). 도 11은 구동 수단(50) 및 회전형 톱니(82: rotary cog)에 연결되는 구동 스프로킷(66)을 도시한다. 구동 수단이 구동 스프로킷(66)을 회전시킴에 따라, 독립적 암(38b)이 회전형 톱니 또는 회전형 가이드(82) 둘레를 회전하게 된다. 독립적 암(38b)의 안정적인 회전 운동을 보장하기 위해, 원형 가이드(54)가 제공된다. 이는, (트랙 내에 있는 베어링 형태의) 원형 캠 경로 종동자(64)가 원형 캠 경로(54) 상에서 독립적 암(38a)의 고정된 단부를 각각 유지하는, 도 10에 도시된다. 다른 적당한 캠 경로 및 캠 종동자 메커니즘이 사용될 수 있고; 도시된 예에서 사용되는 캠 시스템은 THK 사(www.thk.de)에 의해 판매되는 HCR 구조의 부품(캠 가이드 및 종동자)을 활용한다. 본 발명은, 독립적 암(38a 내지 38e)이 여기서 설명되는 바와 같이 조작되도록 하기 위해 제공되는 유익한 캠 시스템을 제시하며, 설명된 로봇식 분할기에 의해 제공되는 바와 같은, 도구 헤드의 제어가능한 운동을 달성하기 위한 정확한 메커니즘은 임의적인 것으로 고려된다.

5개의 독립적 암(38a 내지 38e) 각각은 자체에 고정되는 자체의 구동 수단(50)을 구비하기 때문에, 원형 캠 경로(54) 둘레에서의 독립적 암(38a 내지 38e)의 회전 속도(각 속도) 및 가속도는 독립적으로 제어할 수 있다. (각 구동 수단(50)은 그러므로, 구동 수단(50)이 부착되는 독립적 암(38a 내지 38e)과 함께, 중심 축(72) 둘레를 회전한다.). 그러므로, 로봇식 분할기(30)의 원형 캠 경로(54)의 한 위치에서, 하나의 독립적 암(38a)은 가속될 것이며, 또 다른 위치에서, 다른 하나의 독립적 암(38b)은 일정한 속도로 이동할 수 있고, 또 따른 독립적 암(38c)은 감속될 수 있다. 이러한 방식에서, 각 쌍의 도구 헤드(40a/40f, 40b/40g, 40c/40h, 40d/40i 및 40e/40j)의 회전 속도는 독립적으로 제어할 수 있다.

연관된 독립적 암(38a 내지 38e)의 각 단부에 배치되는 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는, 각각의 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 독립적 암(38a 내지 38e)의 평면에 대하여 수직 방향으로 그리고 중심축(72)을 향한 및 멀어지는 수평방향으로 이동가능하도록, 독립적 암에 이동가능하게 결합된다. 부가적으로, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 방향이 독립적으로 변경가능하도록, 회전이동 가능하다. 예를 들어, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 긴 측면은 독립적 암(38)에 대한 0°와 360°사이의 모든 각도에 위치할 수 있다.

앞의 단락에서 설명된 이동을 용이하게 하기 위해, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)에 확고하게 부착되고 슬라이딩 가능하게 마운트(78)에 결합되는, 샤프트(70)에 의해 마운트 또는 수직 가이드(78)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 제2 가이드(112)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 수직 가이드(78) 및 제2 가이드(112)는, 수직 가이드(78)가 또한 중심축(72)을 향해 그리고 멀어지게 수평 평면에서 이동가능하도록, 연결된다. 제2 가이드(112)는 임의적으로, 제2 가이드(112) 및 따라서 중심 축(72)을 향한 그리고 멀어지는 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 이동이 수평, 즉 중심 축(72)에 대해 방사형이 되도록 보장하는, 독립적 암(38a)의 홈 내부에 장착된다(도 6 참조).

지금부터 도 7 및 도 10을 참조하면, 각각의 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 마운트(80)을 갖도록 제공된다는 것이 보일 것이다. 마운트(80)는, 만약 마운트(80)가 회전하게 되면, 샤프트(70)가 회전하게 되고 순서대로 도구 헤드(40a)가 그로 인해 회전할 수 있도록, 샤프트(70)에 확고하게 부착된다. 마운트(80)는 두 쌍의 캠 종동자(80a/80b 및 80c/80d)를 갖도록 제공된다. 이러한 지향 캠 종동자(orientation cam follower)는, 각각 중심 축(72) 둘레를 회전함에 따른 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 회전 이동을 제어하는, 상부 및 하부 캠 경로(52b/52a)의 경로를 따른다. 이 메커니즘은 도 9에 도시된다.

도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 수직 캠 경로(52)를 따르도록 하는 것을 보장하기 위한, 부품(74, 62)이 각각 수직 가이드(78) 및 제2 가이드(112) 상에 제공된다(도 5 및 도 7 참조). 수직 캠 경로(52)는, 로딩 구역(42)의 영역에서 그 경로를 따르는 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 로딩 구역(42)에서 조정기(86)에 의해 조립되는 물품(B)의 그룹을 만나도록 한 각도로 하강하는 원인이 되도록, 배열된다. 이러한 방식에서, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 한 그룹의 물품(B) 위로 하강하게 되며, 12개의 그립핑 도구(114) 각각이 마주친 그룹의 한 물품에 위치하게 되고 그 물품(B)을 잡는다. 그립핑 도구(114)는 진공 흡입 컵 또는 다른 적당한 해제가능한 그립핑 부품일 것이다. 각 독립적 암(38a 내지 38e)의 회전 운동이 연속됨에 따라, 수직 캠 경로(52) 및 곡선 캠 경로(58: trajectory cam path)를 따르는 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 제2 컨베이어(88)를 향해 이동한다. 제2 컨베이어(88)는 바람직하게, 제2 컨베이어(88)의 베이스에 대해 실질적으로 수직으로 배치되는, 일련의 레인 분할기(116)을 포함한다. 제2 (무한) 컨베이어(88)이 회전함에 따라, 레인 분할기(116)는 직립한 위치로 놓이게 된다. 도구 헤드(40a) 및 잡힌 물품 그룹을 위해 레인 분할기를 깨끗이 하기 위해, 수직 캠 경로(52)는 짧은 상승하는 부분을 갖는다. 도구 헤드에 의해 잡힌 바와 같은 물품 그룹은 그로 인해 레인 분할기(116)를 깨끗하게 하고, 이어서 거의 곧바로 물품 그룹이 하강하는 구역 길이를 갖는 수직 캠 경로(52)에 의해 내려진다. 물품 그룹이, 앞쪽 열의 6개의 물품(B)은 앞쪽 레인과 정렬되고 뒤쪽 열의 6개의 물품(B)은 뒤쪽 레인과 정렬되도록, 레인 분할기와 정렬된다. 이러한 운동 및 정렬은 도 13a 내지 도 13c를 참조하여 추가로 설명된다. 일단 정렬되면, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 물품 그룹을 해제한 다음, 물품 그룹으로부터 멀어지게 도구 헤드(40a 내지 4Oj)를 들어올리기 위해 수직 캠 경로(52)의 상승하는 부분을 따른다. 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 동일한 수직 캠 경로(52)를 따르는 사이클을 통해, 각각 공급 흐름(14)으로부터 제2 컨베이어(88)까지 물품(B)을 연속적으로 수집하고 운반하는 것을 계속한다.

지금부터 도 8을 참조하면, 제2 가이드(112)가 장착되는 곡선 캠(58)이 도시된다. 제2 가이드(112)는, 곡선 캠 경로(58)와 접촉하도록 배치되는 제2 가이드(112)에 결합되는 곡선 캠 종동자(76, 56)에 의해 곡선 캠 경로(58)를 따른다. 곡선 캠 경로(58)는 두 개의 선형 부분을 제외하고 원형이다. 제1 선형 부분(118)은 물품의 공급 흐름(14)에 실질적으로 평행하게 배치되고, 짧은 제2 선형 부분(120)은 제2 컨베이어(88)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 각각의 독립적 암(38a 내지 38e)이 원형 가이드(54) 둘레를 그 구동 수단(50)에 의해 회전하게 됨에 따라, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 (연속적으로) 로딩 구역(42)에서 계량된 물품(B)의 공급 흐름과 평행 관계로 유지되는, 제1 선형 부분(118)으로 곡선 캠(58) 둘레에서 이송되고; 제1 컨베이어(90) 및 제2 컨베이어(88) 사이의 각도를 우회하기 위한 곡선의 모서리 둘레에서 이송된 다음; 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 언로딩 구역(44)에서 제2 컨베이어(88)와 평행 관계로 유지되는 제2 선형 부분(120)을 따라 이송된다. 곡선 캠 경로(58)의 선형 부분(118, 120) 도중에, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 이상에서 설명한 수직 캠 경로(52)에 의해 결정되는 바에 따라 동시에 상승하고 하강한다. 이러한 방식에서, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 위치는 물품(B)의 그룹의 연속적인 수집 및 운반을 위해 3-차원으로 제어된다.

각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 수직 캠 경로(52) 및 곡선 캠 경로(58)을 뒤따르는 동안에, 지향 캠 시스템(52a/52b)이 또한 뒤따르게 된다. 지향 캠 시스템(52a/52b)은, 하부 캠 경로(52a)의 정상에 수직 정렬되도록 배치되는 상부 캠 경로(52b)를 포함한다. 상부 및 하부 캠 경로(52b, 52a)는 도 9a 및 도 9b에, 각 캠 경로의 코스가 확인될 수 있도록 하는 관계로 평면도로 나란하게 예시된다.

샤프트(70)에 확고하게 부착되는 것은 마운트(80)이다. 이것은 도 12 및 도 도 9a와 도 9b에 도시된다. 각 마운트(80)는 (임의로, 낮은 마찰 롤러와 같이 형성되는) 한 쌍의 상부 캠 종동자(80a, 80b)를 포함한다. 각 마운트(80)는 또한 (또한 임의로, 낮은 마찰 롤러와 같이 형성되는) 한 쌍의 하부 캠 종동자(80c, 80d)를 포함한다. 마운트(80)는 (비록 다른 형상의 구조가 뒤따르는 기능을 달성하는데 적당할 수 있다는 것이 예상되지만) 실질적으로 직사각형이다. 상부 캠 종동자(80a, 80b)는 마운트(80)의 동일한 상측 제1 측면에 배치되고, 하부 캠 종동자(80c, 80d) 쌍은 마운트의 대각선 반대측의 하측 제2 측면에 배치된다. 이러한 배열은 도 12에 가장 잘 도시된다(캠 종동자(80d)는 도면에 가려져 있다.). 4개의 지향 캠 종동자(80a 내지 80d)는 지향 캠 경로의 상부 및 하부 캠 경로(52b, 52a)를 따른다(도 9a, 도 9b 참조). 상부 캠 종동자(80a, 80b) 쌍은 상부 지향 캠 경로(52b)를 따르고, 마찬가지로 하부 캠 종동자(80c, 80d) 쌍은 하부 지향 캠 경로(52a)를 따른다. 상부 및 하부 지향 캠 경로(52b, 52a)는, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 축(72)을 선회함에 따라 회전하도록, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 도구 헤드의 긴 가장자리가 계량된 물품의 공급 흐름에 대해 실질적으로 평행한 관계로 유지되도록 형성된다. 이러한 특정한 지향성은 임의적이며, 공급 컨베에어(90) 및 제2 컨베이어(88)가 실질적으로 서로에 대해 직교하도록 배치될 때 바람직하다. 제2 컨베이어(88)가 선택가능한 각도로 배치되는 실시예에서, 이때 지향 캠 경로(52a, 52b)는, 마운트(80)의 회전 및 결과적인 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 회전이 물품(B) 그룹의 수집 및 운반 사이에서 용이하게 되도록 하는, 선택적인 구조를 구비할 것이다. 이러한 방식에서, 언로딩 구역(44)에 놓인 물품 그룹은, 공급 컨베이어(90) 및 제2 컨베이어(88) 사이의 각도에 무관하게, 놓여있는 그룹의 각 레인의 6개의 물품(B)과 제2 컨베이어의 레인의 정렬을 보장하도록, 제2 컨베이어(88)의 레인 분할기(116)와 평행하게 지향하게 될 수 있다.

마운트(80)의 회전 위치는, 도 9a의 평면도에 도시되는 상부 캠 경로(52b)에 의해 결정되는 코스를 따르는 상부 캠 종동자(80a, 80b)에 의해 제어되고; 마찬가지로, 마운트(80)의 회전 위치는 또한 (대부분 동시에), 도 9b의 평면도에 도시된 하부 캠 경로(52a)에 의해 결정되는 코스를 따르는 하부 캠 종동자(80c, 80d)에 의해 제어된다. 마운트(80)는 상부 및 하부 캠 경로(52b, 52a)의 사이클 도중에 많은 수의 위치에 도시된다. 마운트(80)는 하나의 마운트의 사이클을 예시하며, 각각의 도구 헤드(40a 내지 4Oj)에 결합되는 각각의 샤프트(70)에 연결되는 마운트(80)들의 개별적인 위치에 대응하지 않는다. 상부 캠 경로(52b)가 2개의 선형 부분(118a, 120a)을 갖는다는 것이 도면으로부터 확인될 것이다.

로봇식 분할기(30) 둘레의 사이클 도중에, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 제1 및 제2 컨베이어(90, 88) 중 인접한 하나의 위치에 도달함에 따라, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 컨베이어(90, 88)에 대해 평행한 지향성을 유지하도록 요구된다. 그러나, 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 또한 (이상에서 설명된 수직 캠 경로(58)에 의해 결정되는 바와 같은) 수직 방향으로 이동하도록 요구된다. 수직 캠 경로(58)는 2개의 선형 부분(118a, 120a)에서의 기간 동안 선행 위치를 취하고, 마운트(80)는 상부 캠 경로(52b)로부터 멀어지도록 하강하게 된다. 이를 용이하게 하기 위해, 하부 캠 경로는 이러한 위치들에서 연속되지 않고, 마운트(80)가 하부 캠 경로(52a)의 평면 아래로 하강하게 되는 것을 막지 않는다. 하강한 다음 연속적으로 상승하게 됨에 따라 마운트(80)가 회전하지 않는 것을 보장하기 위해, 상부 캠 경로(52b)는, 선형 부분(118a, 120a)의 영역에서, 연장부(미도시)를 갖도록 제공된다. 연장부는, 마운트(80)의 측면과 이러한 연장부 플레이트 사이의 접촉이 마운트의 회전을 제한하도록, 그리고 이러한 방식에서 상부 지향 캠 경로(52b)가 마운트(80)의 운동을 3차원으로 제어하도록, 상부 캠 경로(52b)의 평면에 대해 직교하도록 연결되는 플레이트의 형상을 취하며, 상부 지향 캠의 x-y 평면(즉, 상부 지향 캠 경로(52b)의 평면도에 도시되는 평면) 및 (도 9a의 지면 밖으로) 움직이는즉, 상부 지향 캠(52b) 및 하부 지향 캠(52a) 사이의 z-축은 도 5에 도시된다.

로봇식 분할기(30)의 사이클 도중에 각 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 회전 위치는 도 13a 내지 도 13c에 예시된다. 도 13a 내지 도 13c 각각은 로봇식 분할기(30)의 제때의 개념적 스냅 사진을 도시한다. 도 13a 내지 도 13c 각각은 로봇식 분할기의 사이클에서 비슷한 시간에 찍은 스냅 사진을 예시하지만, 도 13a 내지 도 13c 각각에서 서로 다른 작동 모드가 도시된다. 작동 모드는, 배출 흐름(84)의 재배열 구역(48)에서 배출될 그룹화된 물품의 요구되는 배치형태에 의해 결정된다. 각각의 작동 모드에서, 로봇식 분할기(30)는 계량된 공급 흐름으로부터 2 x 6 배치형태의 채워진 물품 그룹을 취하고, 이 그룹을 제2 컨베이어로 이동시킨다. (추가적인 처리 기계(22, 24)의 요구조건에 의해 순서대로 결정되는) 재배열 메커니즘(18)에 의해 생성될 그룹화된 물품의 배치형태에 의존하여, 각 독립적 암(38a 내지 38e)은, 도구 헤드(40a 내지 4Oj)가 언로딩 구역에 도달했을 때, 12개 물품의 그룹의 놓임(deposit)이 제2 컨베이어(88)의 이동과 관련하여 시간을 맞추게 되도록, 그리고 놓여있는 바로 뒤따르는 그룹과 놓여있는 본 그룹 사이의 간격이 제어되도록, 로딩 구역(42)로부터 언로딩 구역(44)까지 예정된 평균 속도로 회전하게 될 것이다. 부가적으로, 물품 그룹이 언로딩 됨에 따라 도구 헤드(40a 내지 4Oj)의 선형 속도는, 부드러운 언로딩을 보장하기 위해 제2 컨베이어(88)의 선형 속도에 대응하도록 제어된다. 하나의 대표적인 작동 모드에서, (로봇식 분할기(30)의 하류에 배치되는) 재배열 메커니즘(18)은 2 x 3 배열(이러한 재배열은 도 14a에 도시됨)로 물품을 그룹화하도록 요구된다. 이를 실행하기 위해, 재배열 메커니즘(18)은, 2개의 레인 분할기(116)에 의해 이격될 각각 2 x 6 배열의 물품 그룹을 필요로 한다. 도 13a에서, 도구 헤드(40b, 40c 및 4Od)에 의한 2 x 6 배열의 물품(B)의 놓임이, 6 x 2 배열의 각 그룹이 다음 그룹으로부터 떨어지게 2 개의 레인으로 이격되도록, 제2 컨베이어(88)의 선형 속도에 관련하여 시간이 맞춰진다는 것을 확인할 수 있다.

제2 컨베이어(88)에 대해 적합한 각 속도로 각 독립적 암(38a 내지 38e)을 회전시킴에 의해, 연속되는 그룹의 물품이 제2 컨베이어(88) 상에 놓이는 위치가 제거가능하다. 어떤 경우에, 도구 헤드(40a)의 로딩 이후에, 제2 컨베이어의 측면에서 정확한 피치로 그러한 도구 헤드(40a 내지 40j)를 언로딩 하기 위해, 도구 헤드의 가속이 요구될 필요가 있을 수 있다. 도구 헤드(40a)의 각속도는 그러므로 로딩 및 언로딩 구역 사이에서 증가하고, 도구 헤드(40a)의 각속도의 (제2 컨베이어(88)에 평행한) 선형 성분이 제2 컨베이어(88)의 선형 속도와 맞춰지도록, 도구 헤드(40a)가 언로딩 구역에 도달함에 따라 조절된다. 각 독립적 암(38a 내지 38e)이 그 자체의 제어가능한 구동 수단(50)을 갖기 때문에, 그러한 독립적인 가속( 실제로는 감속)이 달성된다. 사이클 전체에서 각 독립적 암(38a 내지 38e)의 가속/감속 속도 및 특정한 각속도는 구동 수단(50)에 결합되는 논리 제어기 내에 사전에 프로그램된다. 각 구동 수단(50)을 제어하기 위한 선택되는 프로그램은 로봇식 분할기(50)의 작동 모드에 의존한다. 독립적으로 제어가능한 가운데 각 구동 수단(50)은, 단지 통상적인 제어 수단에서의 작동 모드의 선택만이 각 구동 수단(5)의 작동 모드를 변경하기 위해 요구되도록, (컴퓨터와 같은) 통상적인 제어 수단에 결합되는 것이 바람직하다. 부가적으로, 이러한 방식에서, 각 독립적인 구동 수단(50)의 작동은 동기화된다. 각 구동 수단(50)의 동시적이고 동기화된 작동이 요구된다는 것을 이해하게 될 것이다.

로봇식 분할기(30)는, 공급 흐름의 선형 이송 속도(V₁)에 대응하는 (공급 흐름과 평행한) 선형 성분(V₁)을 갖는 제1 각속도(ω₁)로, 도구 헤드(40a 내지 40j)를 계량된 공급 흐름과 나란하게 운반하도록 작동가능하다. 이러한 방식에서, 2 x 6 배열의 물품 그룹의 수집은 부드럽게 수행될 수 있다. 제2 컨베이어(88)를 향한 (독립적 암(38a)의 회전을 제어함에 의한) 도구 헤드(40a 내지 40j)의 이동은 평균 각속도(ω_al)로 제어된다. 평균 각속도(ω_al)는, 도구 헤드의 도달이 제2 컨베이어(88)의 횡방향 레인과의 상대적인 위치의 측면에서 시간이 맞춰지도록, 제어된다. 부가적으로, 평균 각속도(ω_al)는, 도구 헤드가 제2 컨베이어에 도달할 때의 도구 헤드(40a)의 각속도(ω_a2)가 제2 컨베이어(88)의 선형 속도(V₂)에 대응하는 (제2 컨베이어(88)에 평행한) 선형 성분(V₂)을 갖도록, 제어된다. 그로 인해 제2 컨베이어(88)로의 그러한 물품(B) 그룹의 부드러운 운반이 영향을 받게 된다. 바람직하게, 각속도(ω₁, ω₂)의 선형 성분들은 동일하지만, 로봇식 분할기(30)는, V₁ = V₂; V₁ > V₂; 또는 V₁ < V₂ 인지와 무관하게, 각속도(ω₂)의 선형 성분이 제2 컨베이어(88)의 선형 속도(V₂)에 대응하도록 제어할 수 있다. 다른 독립적 암(38a 내지 38e)들은 다른 독립적 암 중 하나의 속도 변화에 의해 영향을 받지 않으며, 독립적 암의 수 때문에, 어떤 단일 독립적 암도 동시에 로딩 및 언로딩을 수행하지 않는다. (로봇식 분할기(30)의 다른 실시예에서, 도구 헤드(40a)에 대비한 독립적 암(38a)의 반대 단부의 사용되지 않은 도구 헤드(4Of)가 도구 헤드(40a)와 동시에 사용된다는 것이 예상된다. 그러한 실시예에서, 바람직하게 예시된 실시예의 공급 및 제2 컨베이어(88)보다 낮은 또는 높은 높이에 있는 두 번째 쌍의 공급 및 배출 컨베이어가, 예시된 실시예의 공급 및 제2 컨베이어(88)의 작용과 동시에 그리고 바람직하게 동기화된 방식으로 작용한다.)

도 14a는, 각 2 x 6 배열의 그룹이 바로 뒤따르는 또는 앞선 그룹으로부터 2 피치만큼 이격된, 언로딩 구역(46)의 제2 물품 흐름(32)을 예시한다. 각 2 x 6 배열의 그룹은 참조 부호 126a로 지시된다. 제2 컨베이어(88: 도 14a에 전체적으로 도시되지 않음)는 임의로 횡방향 레인 분할기 뿐만 아니라 길이방향 레인 분할기를 포함한다. 그러한 것으로서, 물품(B)들은 제1 레인(124a); 제2 레인(124b); 제3 레인(124c); 제 4 레인(124d); 제 5 레인(124e) 및 제 6 레인(124f)을 갖는 그리드 유형 컨베이어(grid-type conveyor)에 구속된다. 재배열 메커니즘(18)은 6개의 레인의 물품(B)을 포함하는 물품 흐름(32)의 상부에 배치된다(바람직하게 머리 위의 라인에 결합됨). 재배열 메커니즘(18)은 힌지형 암(130a, 130b, 130c, 13Od)을 구동하는 제어기(132)를 포함한다. 재배열 메커니즘(18)은 또한 4개의 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)가 결합되는 플랫폼(134)를 포함한다. 각 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)는, 이러한 작동 모드에서, 2 x 3 배열의 물품 그룹을 들어올리고 내려놓을 수 있다. 재배열 메커니즘(18)의 제어기(132)는, 각 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)가 동시에 4개의 인접한 공급 흐름(126a)의 각각으로부터 2 x 3 배열의 물품을 들어올리도록, 4개의 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)를 작동시킨다. 힌지형 암(130a 내지 130d)은 플랫폼(134) 및/ 또는 재배열 도구 헤드(122f, 122g) 중 하나에 결합된다. 힌지형 암(130a 내지 130d)은, 이들이 공급 그룹(126a)들이 'O' 방향으로 이송됨에 따라 4개의 공급 그룹(126a) 상으로 하강하도록, 제어기(132)에 의해 구동되고 제어된다. 그룹들이 맞물리고 그리드 유형 컨베이어 밖으로 수직으로 들어 올려지는 동안, 이동하는 공급 그룹(126a)을 뒤따르기 위해, 힌지형 암(130a 내지 130d)은 및 따라서 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)는 그리드 유형 컨베이어(88)의 속도에 대응하는 선형 속도로 'O' 방향으로 이동한다. 그룹화된 물품은 레인 분할기(116) 및 길이방향 레인 분할기를 비우도록 하기에 충분한 높이로 상방으로 들어올려진다. 4세트의 그룹화된 물품이 각각 들어 올려짐에 따라, 힌지형 암(130a 내지 130d)은, 각각의 들어 올려진 그룹을 뒤따르는 레인 공간(lane space)이 각각의 들어 올려진 그룹과 수직 정렬되게 이송되도록, 이동하는 컨베이어(88)에 대해 순간적으로 정지하거나 적어도 느려진다. 힌지형 암(130a 내지 130d)은, 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)가 하강하고 들어 올려진 그룹이 상기한 레인 공간에 놓이도록, 하강한다. 들어 올려진 물품이 놓이는 속도를 증가시키기 위하여, 힌지형 암(130a 내지 130d)(및 따라서 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h))은 'O' 방향과 반대방향으로 이동하는 것이 바람직하고, 이러한 방식에서 들어 올려진 그룹은 더욱 빠르게 레인 공간을 만나게 된다. 일단 4개의 그룹이 놓이게 되면, 도 14a의 재배열 구역(48)에서, 각각 2 x 3 배치형태의 8개의 배출 그룹(128a, 128b)이 생성된다. 재배열 메커니즘(18)의 사이클은 반복된다. 첫 번째 재배열 메커니즘은 재위치 되어야만 한다. 이를 달성하기 위해, 재배열 메커니즘(18)은, 가장 상류측의 재배열 도구 헤드(122h)가 4개의 공급 그룹(126a) 세트 중 4번째 공급 그룹과 정렬될 때까지, 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)를 'O' 방향의 반대방향에서 제2 흐름(32)의 상류로 더 이동시킨다.

동시에, 가장 하류측의 재배열 도구 헤드(122e)는 그러한 세트의 1번째 공급 그룹을 향해 이동하게 되며, 달리 표현하면, 가장 하류측의 재배열 도구 헤드(122e)가 가장 상류측의 재배열 도구 헤드(122h)를 교체하도록 하는 위치로 이동하고, 가장 상류측의 재배열 도구 헤드가 4개의 세트 중 4번째 공급 그룹과 정렬되도록 더 상류측으로 이동한다. 실질적으로, 플랫폼(134) 및 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)는, 제2 컨베이어(88)의 12개의 길이방향 레인과 동등한 거리까지 제2 컨베이어(88)의 상류 측으로 이동한다. 플랫폼(134)은, 재배열 메커니즘(18)의 플랫폼(134)이 'O' 방향과 반대방향의 상류 측으로 이동함에 따라, 제2 컨베이어(88)가 동시에 'O' 방향으로 플랫폼(134)을 향해 이동하기 때문에, 전체 거리를 이동하지 않는다. 재배열 사이클은 반복되고, 4개 이상의 공급 그룹(126a)이 각각 2 x 3 배열 형태의 6개 물품의 8개 이상의 그룹을 생성하도록 재배열 메커니즘(18)에 의해 실행된다. 재배열 메커니즘(18)은 그러므로, N개의 인접한 레인의 물품을 m x N' 배열로 배치되는 물품의 그룹 또는 배열로 재배열하는 장치이며, 여기서 N'= 1 과 N 사이의 어느 한 물품의 수이며, m 은 1 과 10 사이인 것이 바람직하다.

돌아가서 도 13b에 예시된 로봇식 분할기(30)의 제2 작동 모드를 고려한다. 로봇식 분할기(30)의 각 독립적 암(38a 내지 38e)의 이동은, 6 x 2 배열의 물품 그룹이 바로 뒤따르는 그룹들 사이를 이격시키는 단지 하나의 횡방형 레인을 갖도록 제2 컨베이어(88) 상에 놓이도록 제어된다.

만약 컨베이어(88)가, 제2 작동 모드에서, 작은 간격(제1 모드에 비교되는 두 개가 아닌 하나의 레인)을 얻기 위해, 도 13a에 도시된 제1 작동 모드에서의 제2 컨베이어(88)와 같이 동일한 선형 속도로 이동하게 된다면, 각 독립적 암(38a 내지 38e)은 로딩 구역(42)과 언로딩 구역(44) 사이에서, 제1 작동 모드 동안의 각 독립적 암(38a 내지 38e)의 평균 각속도(ω_a1)보다 큰, 평균 각속도(ω_a2)로 이동하게 된다. 단일 횡방향 레인 간격이 제2 계량 구역(46)에서 달성되도록, 계량된 물품 흐름으로부터 제2 컨베이어(88)로의 물품 그룹의 운반 시간을 맞추는 것은, 또한 공급 및 제2 컨베이어(90, 88)의 선형 속도에 의해 실행된다는 것을 이해하게 될 것이다.

제2 작동 모드에서, 제2 계량 구역(46)에서 바로 인접한 물품(B) 공급 그룹(126a) 사이의 단일 횡방향 레인 간격은, 재배열 구역(48)에서 2 x 6 배열의 물품 공급 그룹(126a)을 3 x 4 배치형태의 물품 배출 그룹(128a)으로 재배열하는 것을 용이하게 한다. 재배열 메커니즘(18)은, 각각 2개의 물품을 수집하고 이동시키기 위한, 8개의 재배열 도구 헤드(122a 내지 122h)를 활용한다. 재배열 도구 헤드(122a 내지 122d)는 재배열 메커니즘(18)의 일 측면에 배치되며, 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)는 재배열 메커니즘(18)의 다른 일 측면에 배치된다(도 14b 참조). 이러한 방식에서, 재배열 도구 헤드(122a 내지 122d)는 제1 길이방향 레인(124a)으로부터 각각 2개의 물품을 들어올리고, 재배열 도구 헤드(122e 내지 122h)는 제6 길이방향 레인(124f)으로부터 각각 2개의 물품을 들어올린다. 재배열 도구 헤드(122a 내지 122h)는 각각, 재배열 도구 헤드(122a 내지 122h)가 실질적으로 각 길이방향 레인(124a 내지 124f)에 평행한 위치로부터 이에 실질적으로 직교하는 위치까지 이동할 수 있도록, 플랫폼(134)에 대해 회전이동가능한 회전 암(138)에 의해 플랫폼(134)에 결합된다. 부가적으로, 각 회전 암(138)의 길이는, 대향하는 재배열 도구 헤드(122a, 122h)가 각각 (실질적으로 90°) 회전하게 될 때, 재배열 도구 헤드(122a, 122h)가 제2 및 제3 길이방향 레인(124b, 124c) 그리고 제4 및 제5 길이방향 레인(124d, 124e)과 개별적으로 수직 정렬로 배치되는 나란한 관계로 배치되도록, 정해진다. 재배열 메커니즘(18)의 힌지형 암(130a 내지 13Od)은 이어서, 제2, 제3, 제4 및 제5 길이방향 레인(124b, 124c, 124d, 124e) 각각에 물품을 내려놓도록 재배열 도구 헤드(122a, 122h)를 하강시키기 위해 (힌지 연결을 직선화함에 의해) 연장된다. 유사하게, 다른 재배열 도구 헤드(122b, 122c, 122d, 122g, 122f, 122e)에 각각 결합되는 회전 암은, 이상에서 설명한 것처럼 이러한 재배열 도구 헤드(122b, 122c, 122d, 122g, 122f, 122e)의 유사한 이동을 용이하게 한다. 이러한 방식에서, 4개의 인접한 (2 x 6 배열의) 공급 그룹(126a) 사이의 각 단일 횡방향 레인 간격은 제2 내지 제5 길이방향 레인(124b, 124c, 124d, 124e)에 놓인 4개의 물품(B)을 갖는다. 제1 및 제6 길이방향 레인은 비워지고, 편성되고 계량된 물품의 흐름(84)은 4개의 물품 폭의 횡방향 레인 또는 열에 수용된다. 2개 물품 폭의 공급 흐름(14)의 재배열은, 재배열 메커니즘(18)에 의한 뒤따르는 재배열 및 6개 물품 폭으로 이격된 레인을 생성하는, 로봇식 분할기(30)에 의해 실행된다. 편성되고 계량된 물품의 배출 흐름(84)은, 4개의 물품 폭(즉, 4 x l; 4 x 2; 4 x 3 등)인 모든 배치형태의 물품 패키징이 바로 달성될 수 있는, 추가적인 처리 기계(22)로 운반된다.

마지막으로, 로봇식 분할기(30)의 제3 작동 모드를 도 13c를 참조하여 설명한다. 제3 작동 모드에서, 바로 뒤따르는 놓여있는 2 x 6 배열의 물품(B) 그룹 사이에 횡방향 레인 간격이 5개의 그러한 그룹이 놓일 때까지 없기는 하지만, 이전에 설명한 바와 같은 동일한 방식으로 6개 물품 폭 흐름의 생성이 달성된다. 이러한 관점에서, 로봇식 분할기(30)는, 2개의 횡방향 레인이 물품 없이 남도록 독립적 암(38a 내지 38e)을 제어한다. 10 x 6 배열 물품의 공급 그룹의 재배열이 이어서, 물품(B)이 2개의 횡방향 간격 레인 각각의 제1 레인; 제2 레인; 제3 레이니 제4 레인 및 제5레인(124a; 124b, 124c, 124d, 124e)에 놓이도록, 각각 동시에 5개의 물품(B)을 들어올릴 수 있는 2개의 부품을 갖는 제2 도구 헤드(136a)가 제6 길이방향 레인(124f)로부터 10개의 물품을 들어올리고 (플랫폼(134) 및/또는 힌지형 암(13Oa 내지 13Od) 및/또는 제2 도구 헤드(136a)와 플랫폼(134) 사이의 회전가능한 연결의 이동에 의해 ) 취급하기 위해 사용되는, 재배열 메커니즘에 의해 수행된다. 결과는, 5개의 물품(B) 폭인 물품(B)의 배출 흐름(84)을 연속적으로 형성하도록, 2개의 물품(B) 폭의 공급 흐름(14)이 한번에 12개 물품의 그룹을 취하는 로봇식 분할기(30)에 의해 그리고 재배열 메커니즘(18)에 의해 재배열된다는 것이며, 여기서 물품은 서로에 대해 계량된다. 도 14c는 재배열 구역을 예시하며, 필요하다면 배출 흐름(84)이 5 x 3 배치형태의 배출 그룹(128a, 128b)으로 취합된다는 것을 확인할 수 있도록 한다. 쉽게, 그러한 5개의 물품(B) 폭의 배출 흐름(84)이 5개의 물품 폭인 모든 배치형태(즉, 5 x l; 5 x 2 ; 5 x 3 등)를 수용하는 패키지의 조립을 용이하게 할 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다. 5 x 3 배치형태인 그룹의 예시는 대표적인 것이며, 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 될 것이다.

도 14d에 도시되는 재배열 메커니즘의 제4 작동 모드에서, 2 x 6 배열의 물품(B)의 공급 그룹(126a)은, 처음 2개의 횡방향 레인 간격 및 마지막 2개의 횡방향 레인 간격으로 공급 그룹(126a) 외부의 4개의 물품을 이동시키기 위하여, 4개의 횡방향 레인에 의해 이격되며, 재배열 메커니즘(18)은 한번에 4개의 물품(B)을 들어올릴 수 있는, 중앙에 배치되는 하나의 도구 헤드는 제3 및 제4 레인(124c, 124d)과 정렬되고 다른 도구 헤드는 제5 및 제6 레인(124e, 124f)과 정렬되는, 도구 헤드를 사용한다. 이러한 방식에서, 각각 2 x 2 배치형태인 3개의 배출 그룹(128a, 128b, 128c)이 형성된다.

재배열 메커니즘(18)이 제공되지 않는 추가적인 대표적인 작동 모드에서, 앞쪽 도구 헤드(40b)에 의해 유지되는 2 x 6 배열의 물품 그룹은 횡방향 레인 분할기(116) 사이에서 제2 컨베이어(88) 상으로 배치된다. 길이방향 레인 분할기가 포함되지 않는다. 이때, 바로 뒤따르는 도구 헤드(40a)가, 다음 횡방향 레인 분할기(116)의 어느 한 측면에 유지되고 있는, 2 x 6 배열의 물품 그룹을 배치한다. 작동은, 2 x 6 배열 전체 및 2 x 6 배열의 추가적인 절반(달리 표현하면, 1 x 6)이 횡방향 레인 분할기(116) 사이에 함께 배치되도록 반복한다. 이러한 방식에서, 물품은 제2 컨베이어에서 3 x 6 배열로 그룹화된다. 제2 컨베이어(88)는 바람직하게 횡방향 돌기(116) 보다 약간 느린 속도로 이동하여, 앞선 2 x 6 배열을 따라잡도록 횡방향 돌기(116)에 의해 이송되는 뒤따르는 물품들에 의해, 2 x 6 매열 및 1 x 6 배열이 단일의 그룹으로 함께하도록 하는 것이 바람직하다.

다음 3 x 6 배열이 형성됨으로서, 1 x 6 배열의 앞선 그룹은 낮은 속도의 제2 컨베이어(88)에 의해 이송되고, 이에 반해 뒤따르는 2 x 6 배열은 약간 빠른 횡방향 돌기에 의해 이송되어, 2 x 6 배열이 단일의 3 x 6 배열을 형성하기 위해 앞선 1 x 6 배열의 그룹을 따라잡도록 한다.

이러한 작동 모드는, 선택된 2 x 6 배열(또는 다른 크기의 배열)의 운반이, 예를 들어 5 x 6 또는 5 x 4 배열의 물품 등과 같은 다른 분할의 그룹을 생성하기 위해, 제2 컨베이어(88) 및 직립한 횡방향 레인 분할기(116)의 속도에 시간이 맞춰지도록, 변경될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.

예시된 실시예의 추가적인 변경에서, 하나 또는 각 도구 헤드 또는 요소(40a 내지 4Oj)는, 분할될 수 있는 헤드 또는 2개의 분할 가능하고 상대적으로 이동가능한 헤드를 포함하도록 형성될 수도 있고, 또는 각 헤드의 진공 컵형 픽업 도구(114: the vacuum cup pick up tools)가 이동가능할 수도 있다. 예를 들어, 복합 도구 헤드는, 각각 2 x 2 배열의 물품 그룹을 픽업할 수 있는, 2개의 인접하게 배치되는 도구 헤드로 형성된다. 일단 운반되어 제2 컨베이어(90) 상에 위치한 것을 2개의 분리된 2 x 2 배열의 물품 그룹으로 위치하도록 분할할 수도 있도록, 2개의 헤드가 함께 2 x 4 배열의 그룹을 집어서 들어올릴 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 도구 헤드 또는 각 도구 헤드의 진공 컵 또는 다른 그립핑 도구(114)는 상대적으로 이동가능할 수도 있다. 예를 들어, 각 그립핑 도구는

도구 헤드의 슬라이드 바(미도시: slide bar)에 슬라이딩 가능하게 장착될 수도 있으며, 자동화된 피스톤이 각 그립핑 도구(114)의 상대적인 위치를 조작하기 위해 사용된다. 이러한 방식에서, 물품이 제2 컨베이어에 위치하게 됨에 따라, 물품들은 또한 이격된다. 이러한 방식에서, 운반 메커니즘 또한 물품이 위치하게 됨에 따른 제2 컨베이어 상의 물품을 재배열하기 위해 작동한다. 재배열 메커니즘(18)은, 그러한 실시예에서, 필요하지 않다.

예를 들어, 도구 헤드는 2 x 8 배열로 배열되는 이동가능한 그립핑 도구(114)를 포함한다. 이 도구 헤드는 2개의 흐름 각각으로부터 8개의 물품을 취하는 공급 흐름으로부터 물품의 그룹을 픽업하기 위하여 제1 컨베이어(9)와 정렬된다. 이어서, 그러한 도구 헤드가 결합되는 독립적 구동 암이 제2 컨베이어(88) 상에 취합된 그룹을 회전시키고 이동시키기 위해 작동한다. 임의적인 횡방향 레인 분할기(116)와 정렬되어, 도구 헤드는 하강하게 되고, 그 속도는 정확한 운반을 위해 제2 컨베이어와 맞춰진다. 도구 헤드가 하강하게 됨에 따라, 그립핑 도구(114)가, 선택된 2 x 8 배열을, 패키징 기계에 의해 요구되는 2 x 2 배열 및 2 x 6 배열; 또는 2 x 2 배열 및 3개의 2 x 2 배열로; 또는 2개의 2 x 4 배열로 이격시키기 위하여, 도구 헤드의 x-y 방향으로 이동한다.

이상의 설명을 읽어보면, 본 발명이 패키징 기계 및 물품 조작 분야에서 개선점을 제공한다는 것을 이해하게 될 것이다.

물품 처리 시스템(10)의 하위 어셈블리인 각각의 조정기(86); 로봇식 분할기(30) 및 재배열 메커니즘(18) 뿐만 아니라 물품 처리 시스템(10) 역시 효과적인 방식의 적용가능하고 유연성 있는 물품 재배열을 위해 제공된다. 규칙적이지 않거나 계량되지 않은 물품 흐름(14)이 모서리 주변에서 이송될 있고, 다른 실시예에의 경우 집단 컨베이어(12)의 배출부에서 물품의 피치를 조정하기 위해 계량 장치를 각각 구비하는, 시스템 내부의 다양한 2차 처리 장소로 공급하기 위한 규칙적이지 않은 루트를 따를 수 있음에 반해, 조정기(86)가 제공되어 2차 처리 장소(28, 34) 각각으로 공급하는 물품 흐름(14)은 이미 계량되며, 그러한 2차 처리 장소(28, 34)는 부가적 조정기(86)를 필수적으로 포함하지는 않는다는 것을 인식할 수 있게 된다.

다양한 다른 변경이, 예를 들어, 비록 더 넓은 배출 흐름(32)의 생성이 2 x 6 배열의 물품을 들어올리기 위한 도구 헤드를 갖는 로봇식 분할기(30)를 사용하는 식으로 설명되었지만, 넓은 범위의 배치형태가 가능한 도구 헤드가 예상된다는 것이 이해되는 등, 본 발명의 범위 이내에서 만들어질 수 있다. 실제로, 36개의 물품보다 더 큰 배치형태의 물품을 패키징하기에 일반적이지 않은 멀티 패키징 분야에서, 상기한 시스템은 적용가능한 시스템을 제공한다. 그러나, 물품의 공급 흐름보다 더 넓은 계량되고 편성된 물품의 흐름을 생성하기 위한 메커니즘은 유익하며, 3개의 물품 폭; 4개의 물품 폭; 5개의 물품 폭 및 6개의 물품 폭의 편성된 흐름이 여기에 설명된 로봇식 분할기(30) 어셈블리를 사용하여 형성될 수 있다는 것은 분명하다. 비록 6개의 물품 폭 보다 큰 레인이 달성가능하지만, 매우 넓은 레인이 생성되어 장점을 잃어버리게 된다는 것을 이해하게 될 것이다.

바람직하게, 2 x 6 배치형태를 들어올릴 수 있는 도구 헤드가, 적합한 횡방향 레인 간격을 갖는 6개 물품 폭의 배출 흐름의 생성이 적어도 다음의 1 x 4; 1 x 5; 1 x 6; 2 x 2; 2 x 3; 2 x 4; 2 x 5; 2 x 6; 3 x 4; 3 x 5; 3 x 6; 4 x 4; 4 x 5; 4 x 6; 5 x 5; 5 x 6 및 6 x 6 배열과 같은 물품 배치형태의 재배열을 허용하기 때문에, 사용된다. 이러한 배치형태 모두가, 비록 구체적으로 언급되지 않은 것이 여기서 설명된 장치에 의해 또한 형성가능하지만, 다른 배치형태와 함께 멀티 패키징 분야에 사용된다. 부가적으로, 들어올리는 도구가 다른 형태를 취할 수도 있고, 단지 2 x 4 또는 2 x 3 또는 다른 유사한 배치형태의 물품 그룹을 들어올릴 수도 있도록 구성될 수 있다는 것이 예상된다. 실제로, 같은 선택 헤드(40a)가 12개 이하의 물품을 한번에 들어올리기 위해 사용될 수 있다는 것이 또한 예상된다. 도구 헤드(40a 내지 4Oj)는 각각, 2개의 물품의 공급 흐름의 단부까지 이동시키기 위해, 그리고 2 x 4 배열의 물품을 선택함에 따라 단지 뒤따르는 8개의 그립핑 도구(114) 만이 활용되도록, 제어될 수 있다. 그룹화된 물품의 동일한 처리량이 12개의 그립핑 도구(114)가 각각 활용되는 작동 모드와 비교되는 그러한 실시예의 경우에서, 로봇식 분할기(30)의 더 빠른 작동이 필요하게 될 것임을 인식하게 될 것이다. 따라서, 바람직하게, 2 x 6 배열의 도구 헤드가 사용되고, 사용될 때 전체적으로 활용된다.

여기서 설명된 로봇식 분할기가, 제1 및 제2 위치가 서로에 대해 비선형적으로 경사지게 되는 가운데, 제1 위치에서 취합될 수 있고 제2 위치에 배치될 수 있는 물품의 수와 배열에 상당한 융통성을 제공하는 많은 수의 방식에 적용가능하다는 것이, 예상된다. 이러한 방식에서, z x n 배열의 그룹화가 또한 달성될 수 있도록 연속되는 그룹으로부터 이격될 수도 이격되지 않을 수도 있는, y 개의 물품 폭의 계량된 흐름을 생성하기 위해 z 개의 물품 폭의 공급 흐름의 재배치 및 계량이 달성될 수 있다.

기계류의 기계적 양태가 설명되었지만, 1차적 목적인 이러한 요소의 기능에 관한 것이며, 개시된 정확한 유형, 크기 및/또는 배열에 관한 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 돌기(104)는 조절가능한 폭의 스페이서(spacer)를 갖는 계량 시스템을 제공하기 위해 테이퍼형일 필요가 있다. 다른 실시예에서, 돌기(104)는 특정적으로 삼각형이 아니다. 다른 실시예에서, 제1 또는 제2 돌기 체인 테이블(96, 98)의 이동보다는 물품 흐름의 컨베이어의 이동이, 물품 흐름(14)으로의 돌기(104)의 삽입 깊이를 변화시키는데 유효할 것이다. 돌기(104)와 물품 흐름(14) 사이의 상대적인 이동이 요구되며, 여기서 설명된 것과 다른 그러한 상대적인 이동을 달성하기 위한 다양한 수단이 본 발명에 의해 에워싸인다는 것을 바로 이해하게 될 것이다. 바람직하게, 제1 및 제2 돌기 체인 테이블(96, 98) 상의 모든 돌기(104)의 상대적인 위치는 동시에 조절가능하다. 일실시예에서, 돌기는 각각 돌기 체인(92, 94)에 폭넓게 결합된다.

나아가, 비록 독립적 암의 이동을 제어하기 위한 캠 시스템이 바람직하지만, 여기서 설명된 로봇식 분할기(30)의 특정적인 구조에 대한 많은 변경이 예상된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 5개보다 적은 수의 독립적 암이 제공되며; 또 다른 실시예에서, 5개보다 많은 수의 독립적 암이 제공된다. 독립적 암은 서보 모터를 포함하는 한 범주의 제어가능한 구동 수단에 의해 구동될 것이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 독립적 암이 선택적인 폭의 물품 흐름의 조립을 용이하게 하기 위한 서로 다른 크기의 도구 헤드를 포함하는 것이 예상된다. 또 다른 예상되는 실시예에서, 각각의 암과 연관되는 구동 수단(50)은 구동하는 독립적 암과 함께 회전하지 않는다. 재배열 메커니즘을 참조하면, 비록 일련의 힌지형 암(130a 내지 130d)이 설명되었지만, 다른 실시예에서 도구 헤드(122a 내지 122h)의 이동은 캠 및 캠 종동자 시스템; 피스톤 시스템 또는 다른 공지의 기계적 이동 방법에 의해 실행된다는 것이 예상된다.

여기에 사용된 바와 같은 "안(in)", "단부(end)", "위(up)", "아래(down)", "측면(side)" 등과 같은 방향관련 참조는, 설명된 주요 부분을 그러한 방향으로 제한하지 않는 대신, 단지 서로 간의 상대적인 방향을 구별하기 위한 역할을 수행한다.

도면에 도시된 주요 부분의 참조가 용이하도록, 주요 부분의 목록 및 이들을 지시하기 위해 사용된 참조 부호가 아래에 제공된다.
10: 물품 처리 시스템 12: 집단 컨베이어
14: 2개 물품 폭의 물품 흐름 16: 제1 접속부
18: 재배열 메커니즘 20: 제2 재배열 메커니즘
22: 제1 패키징 기계 24: 제2 패키징 기계
26: 필터링 가이드 28: 제1 하위 어셈블리
30: 로봇식 분할기 32: 제2 물품 흐름
34: 제2 하위 어셈블리 36: 별모양 휠
38a 내지 38e: 독립적 암 40a 내지 40e: 들어올림 도구
42: 로딩 구역 44: 언로딩 구역
46: 제2 계량 구역 48: 재배열 구역
50: 구동 수단 52: 수직 캠 경로
52a: 하측 지향 캠 경로 52b: 상측 지향 캠 경로
54: 원형 가이드
56: 곡선 캠 경로를 따르는 롤러 58: 곡선 캠 경로
60: 도구 지향 캠 경로
62: 수직 캠 경로를 따르는 케이지 볼 64: 회전형 캠 경로 종동자
66: 모듈형 스프로킷 68: 허브
70: 수직 가이드 72: 축
74: 수직 캠 경로를 따르는 롤러
76: 곡선 캠 경로를 따르는 케이지 볼
78: 도구용 슬라이딩 마운트 80: 마운트
80a: 제1 지향 캠 종동자 80b: 제2 지향 캠 종동자
80c: 제3 지향 캠 종동자 80d: 제4 지향 캠 종동자
82: 회전형 톱니
84: 편성되고 계량된 물품의 흐름 86: 조정기
88: 제2 컨베이어 90: 제1 공급 컨베이어
92: 제1 돌기 체인의 돌기 94: 제2 돌기 체인의 돌기
96: 제1 돌기 체인 테이블 98: 제2 돌기 체인 테이블
100: 제1 레인 102: 제2 레인
104: 돌기 106: 작업 구간
108: 복귀 구간 110: 가로채기 구간
112: 제2 가이드 114: 그립핑 도구
116: 레인 분할기
118: 곡선 캠 경로의 제1 선형 부분
120: 곡선 캠 경로의 제2 선형 부분
118a: 상부 지향 캠 경로의 제1 선형 부분
120a: 상부 지향 캠 경로의 제2 선형 부분
118b: 하부 지향 캠 경로의 제1 선형 부분
120b: 하부 지향 캠 경로의 제2 선형 부분
122a 내지 122h: 재배열 도구 헤드
124a: 제1 레인 124b: 제2 레인
124c: 제3 레인 124d: 제4 레인
124e: 제5 레인 124f: 제6 레인
126a: 공급 그룹 128a 내지 128c: 재배열된 그룹
130a 내지 130d: 암 132: 제어기
134: 플랫폼 136a: 제2 유형의 재배열 도구
B: 병 O: 배출 방향
Y: 로봇식 분할기의 회전방향 X: 공급 방향

Claims

물품 처리 시스템에 있어서,
공급부로부터 물품을 운반하기 위한 제1 컨베이어 및 상기 제1 컨베이어에 대해 비선형 각도로 배치되며 배출부로 물품을 운반하기 위한 제2 컨베이어를 포함하며,
상기 물품 처리 시스템은 상기 제1 컨베이어로부터 상기 제2 컨베이어로 물품을 운반하기 위한 메커니즘을 포함하고,
상기 메커니즘은, 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 계량된 레인의 수가 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인의 수보다 많은 가운데, 상기 제2 컨베이어로 운반될 때 물품이 인접한 계량된 레인으로 배치되도록, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 재편성을 용이하게 하도록 구성되고 배열되며,
상기 물품 운반 메커니즘은, 각각 배치된 물품 그룹을 제1 위치에서 제2 위치까지 운반하기 위해 배치된 그룹 내의 물품을 해제가능하게 그립핑하도록 구성되고 배열되는 다수의 요소를 포함하고,
각각의 상기 요소는, 각각의 요소가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 가변의 각속도로 이동가능하도록, 다른 상기 요소에 대해 독립적으로 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 물품 운반 메커니즘은, N 및 W는 정수이며 W는 N보다 큰 수로서, N × W의 횡방향 물품 수와 길이방향 물품 수를 갖도록 배치되는 그룹의 많은 수의 물품을 들어올리도록, 그리고 상기 많은 수의 물품이 N × W의 횡방향 물품 수와 길이방향 물품 수를 갖도록 배치되는 그룹으로 상기 제2 컨베이어 상에 놓이도록 상기 그룹을 상기 제2 컨베이어로 운반하고 취급할 수 있도록, 작동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템.
제 2항에 있어서,
N=2 및 W=6 인 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품 운반 메커니즘의 하류측에 배치되는 재배열 메커니즘을 포함하며,
상기 재배열 메커니즘은 하나 이상의 물품을 들어올리고, 재배치하며, 놓이도록 작동할 수 있으며, 그로 인해 상기 제2 컨베이어에 의해 이송되는 더 많은 수의 인접한 계량된 레인에 배치되는 상기 물품을 다른 배치형태를 갖는 물품의 배출 흐름으로 재배열하도록 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 물품 처리 시스템용 운반 기기에 있어서,
각각의 요소가 각각의 요소의 회전 이동을 위해 독립적으로 제어가능한 암 상에 장착되고, 각각의 암은 각각의 암의 이동이 독립적으로 제어가능하도록 그 자체의 구동 수단에 결합되는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 5항에 있어서,
각각의 독립적 암을 위한 상기 구동 수단은 각 독립적 암에 고정되고, 상기 독립적 암과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
물품을 해제가능하게 그립핑하기 위한 각 요소는 제1 가이드 경로에 결합되는 제1 이동형 마운트에 의해 독립적 암에 장착되며, 제1 가이드 경로는 상기 독립적 암에 대해 제1 차원 또는 평면에서의 상기 제1 이동형 마운트의 위치를 제어하도록, 그로 인해 제1 위치와 제2 위치 각각에 및 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 요소의 위치를 제어하도록 구성되고 배열되는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
각 암의 독립적으로 제어가능한 상기 구동 수단은, 제1 컨베이어와 동일한 속도로 제1 컨베이어에 의해 이송되는 물품의 인접한 레인과 나란하게 요소를 구동하도록 작동가능하며, 제2 컨베이어와 동일한 속도로 제2 컨베이어의 인접한 레인과 나란하게 상기 요소를 구동하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 8항에 있어서,
제1 컨베이어의 속도를 맞추는 것과 제2 컨베이어의 속도를 맞추는 것 사이에서, 상기 제어가능한 구동 수단은, 상기 요소가 제2 컨베이어의 레인과 정렬되게 상기 제2 컨베이어에 도착하고 제2 컨베이어의 속도에 맞춰지도록, 상기 요소를 적합한 각속도로 구동하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 요소는, 각각 물품을 해제가능하게 유지하기 위한, 한 배열의 그립핑 도구를 포함하며,
상기 그립핑 도구 배열의 각 그립핑 도구는, 도구 헤드에 의해 픽업되고 배치되는 물품의 상대적인 간격을 조정하기 위해 각각 서로에 대해 이동가능하도록, 상기 요소에 장착되는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 컨베이어는 일련의 이동형 횡방향 분할기를 포함하고,
상기 운반 메커니즘은, 한 그룹의 물품의 제1 부분을 상기 이동형 횡방향 분할기의 일 측면에 놓도록, 그리고 그러한 그룹의 물품의 제2 부분을 상기 이동형 횡방향 분할기의 다른 일 측면에 놓도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 운반 기기.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 물품 처리 시스템용 재배열 메커니즘에 있어서,
물품의 공급 이동 흐름 상에서 작용하도록 작동가능하며,
상기 재배열 메커니즘은 하나 이상의 물품을 동시에 파지하도록 작동가능한 하나 이상의 도구를 구비하고,
상기 하나 이상의 도구는, 상기 도구가 로딩 제1 위치에서 물품을 그립핑하고 들어올리기 위해 이동 흐름의 속도를 맞추기 위해 작동할 수 있도록, 상기 도구가 이격된 언로딩 제2 위치에서 이동 흐름의 속도를 맞추기 위해 작동할 수 있도록, 그리고, 상기 제2 위치가 길이방향으로 또는 횡방향으로 상기 제1 위치에 대해 이격되고 그로 인해 상기 재배열 메커니즘이, 물품의 공급 흐름과 비교하여 서로 다른 배치형태를 갖는 이격된 그룹에서, 물품의 공급 흐름을 물품의 배출 흐름으로 재배열하기 위해 작동할 수 있도록, 상기 도구가 이동 물품에 대한 상류 또는 하류의 속도 및/또는 위치 및/또는 이동 물품에 대한 횡방향 위치를 변경하기 위해 작동할 수 있도록, 물품의 상기 공급 이동 흐름에 대해 이동가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 재배열 메커니즘.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 물품 처리 시스템용 장치에 있어서,
상기 장치는 물품의 흐름을 계량하기 적절하며, 일련의 규칙적으로 위치한 돌기를 포함하고,
각각의 돌기는 서로에 대해 테이퍼지게 형성되는 앞쪽 가장자리 및 뒤쪽 가장자리를 구비하며,
상기 장치에 의해 계량되는 물품들 간의 간격은 각각의 테이퍼형 돌기가 물품 흐름 속으로 삽입되는 정도를 변경하는 수단에 의해 조절가능한 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 장치.
제 13항에 있어서,
일련의 규칙적으로 위치한 돌기를 유지하기 위한 무한 컨베이어를 포함하며,
상기 무한 컨베이어는 인접한 물품 사이에 위치하게 되는 상기 규칙적으로 위치한 돌기에 의해 규칙적인 피치로 물품을 이송하기 위한 작업 구간을 포함하고,
상기 앞쪽 가장자리 및 뒤쪽 가장자리는, 상기 돌기의 폭이 상기 무한 컨베이어로부터 가장 먼 돌기의 끝단으로부터 상기 무한 컨베이어에 가장 가까운 돌기의 뒷부분까지 증가하도록, 형성되며,
상기 돌기는, 계량되는 물품의 흐름에 대한 상기 돌기의 위치를 조절함에 의해, 각 돌기가 인접한 물품 사이에 더 큰 또는 더 작은 간격을 제공하여 그로 인해 상기 장치가 제1 폭을 갖는 물품의 제1 흐름 및 서로 다른 제2 폭을 갖는 물품의 제2 흐름을 동일한 규칙적인 피치로 계량할 수 있도록, 배열되는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템용 장치.
물품 처리 방법에 있어서,
(i) N개의 인접한 물품 폭의 공급 흐름으로 물품을 제공하는 단계;
(ii) 상기 공급 흐름으로부터 N개의 물품 폭 및 W개의 물품 길이의 배치형태로 물품의 그룹을 선택하는 단계;
(iii) 상기 선택된 그룹을 W개의 물품 폭 및 N개의 물품 길이의 배치형태로 연속해서 회전시키는 단계; 및
(iv) 상기 회전된 선택된 그룹을 물품의 흐름을 생성하고 배출하도록 배출부로, 상기 물품이 인접한 계량된 레인에 배치되며 그리고 상기 배출부에서 물품의 인접한 계량된 레인의 수(W)가 상기 공급 흐름에서의 인접한 물품의 수(N)보다 큰 상태에서, 동시에 운반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 처리 방법.
물품 처리 시스템에 있어서,
1차 처리 기기의 배출부로부터 하나 이상의 2차 처리 기기로의 흐름에서 물품을 운반하기 위해 구성되고 배열되는 1차 컨베이어를 포함하고,
각각의 상기 2차 처리 기기는 계량되고 배치된 흐름의 물품이 상기 2차 처리 기기에 의하거나 각각의 2차 처리 기기에 의해 생성되도록 물품을 계량 및 배치하기 위한 수단을 포함하며,
상기 2차 처리 기기 또는 각각의 상기 2차 처리 기기는, 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 물품 처리 시스템 및/또는 제 9항 또는 제 10항 중 어느 한 항에 따른 계량 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 처리 시스템.