KR20110139701A

KR20110139701A - 그리퍼를 이용하여 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품을 전달하기 위한 장치 및 상기 장치의 작동 방법

Info

Publication number: KR20110139701A
Application number: KR1020117022336A
Authority: KR
Inventors: 알프레드 비프
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-12-29
Also published as: KR101702853B1; CN102361808B; EP2411307B1; EP2411307A1; BRPI1012238A2; WO2010108750A1; ES2384785T3; US20120085623A1; CN102361808A; US9604792B2; PL2411307T3; DE102009001746A1

Abstract

본 발명은 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 배출 컨베이어 벨트(12)로 제품(20)을 전달하기 위한 장치로서, 가이드 상에 이동 가능하게 안내된 컨베이어 부재들(14)을 가진 선형 모터를 포함하고, 상기 컨베이어 부재는 제품(20)을 일시적으로 인출하기 위한 그리퍼(18)를 포함하고, 가이드는 선형 가이드 구간(13)으로 형성되고 컨베이어 부재들(14)은 제품(20)을 인출하고 안착하기 위해 가이드 구간(13) 상에서 왕복 운동할 수 있다. 제품들(20)이 공급 컨베이어 벨트 이송 방향(z)으로 앞뒤로 일렬로 공급될 때, 공급 컨베이어 벨트(10), 배출 컨베이어 벨트(12) 및 가이드 구간(13)은 적어도 하나의 측면 중복 영역에서 서로 평행하게 배치된다. 제품들(20)이 공급 컨베이어 벨트(10)의 이송 방향(z)으로 일렬로 차례로 공급될 때, 공급 컨베이어 벨트(10)는 배출 컨베이어 벨트(12)에 대해 수직으로 배치되고, 배출 컨베이어 벨트(12)와 가이드 구간(13)은 서로 평행하게 그리고 적어도 측면 중복 영역에서 공급 컨베이어 벨트(10)와 함께 나란히 배치된다.

Description

그리퍼를 이용하여 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품을 전달하기 위한 장치 및 상기 장치의 작동 방법{Device for transferring products from a feeder conveyor belt to a discharge conveyor belt using grippers, and mehtod for operating the device}

본 발명은 가이드 상에 이동 가능하게 안내된 컨베이어 부재를 가진 선형 모터를 포함하고, 상기 컨베이어 부재는 제품을 일시적으로 인출하기 위한 그리퍼를 포함하는, 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품을 전달하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치의 작동 방법도 본 발명의 범위에 포함된다.

예컨대 포장된 초콜렛 바 같은 제품들을 멀티팩 형성하는 튜브 포장 기계로 공급하기 위해 일반적으로 종래의 벨트 시스템이 사용된다. 상기 벨트 시스템은 튜브 포장 기계의 배출 벨트로부터 제품을 받아서 그것을 회전시키고 작은 속도 변화를 버퍼링하기 위해 짧은 제품 정체 상태를 형성하고, 제품을 다른 포장 기계의 속도로 가속하고, 상기 제품을 상기 기계의 공급 컨베이어와 동기화한다. 제품 카펫으로부터 제품을 분리해 내는 경우, 제품들을 개별적으로 튜브 포장 기계에 공급하는 유사한 과제가 주어진다. 이 경우에도 제품들은 특히 분기기를 가진 벨트 시스템으로 이루어진 분리 스테이션에 의해, 즉 제품 카펫에 의해 제거된 후 다수의 벨트에 의해 정렬, 적재, 분류, 가속되고, 포장 기계와 동기화되고, 패키기 기계의 공급 컨베이어에 전달된다. 상기 시스템은 다수의 벨트로 이루어지고 길이 10 m까지는 매우 신속하게 달성한다.

상기 과제는 제품을 인출해서 공급 컨베이어 내에 직접 안착하는 순환형 개별 선형 모터 웨건으로 이루어진 공급 시스템을 사용함으로써 더 실용적으로 해결될 수 있다. 이 경우 제품들은 이송 과정 동안 회전될 수 있고, 제품들은 개별 제품들의 웨건에서 의도된 가속 또는 제동에 의해 직접 동기화가 이루어질 수 있다. 상기 시스템은 예를 들어 USA-7 134 258 호 및 EP-A-1 123 886호에 공지되어 있다.

상기 시스템에서 순환하는 선형 모터 웨건과 관련된 높은 비용이 단점이다. 순환 시스템 상에 제품을 고정하기 위해 진공이 필요하고, 이것은 전진 및 후진 이동을 위해 그리고 전환을 위해 고가의 대형 선형 모터 구간을 필요로 한다. 또한 회전 중인 웨건들은 이용되지 않는데, 이는 필요한 웨건 개수를 증가시키고 시스템 비용을 추가로 높인다. 또한, 전환 구간에서 웨건의 정지한 제 1 부분과 이동된 제 2 부분 사이의 좁은 필수 모터 갭이 보장될 수 없기 때문에, 전환 구간은 추가의 기술적인 복잡한 공정에 의해서만 구현될 수 있다. 또한, 순환은 비교적 큰 반경을 필요로 하고, 이는 시스템 전체가 더 큰 전체 용적을 갖게 한다.

또한, 제품들은 Pick&Place-로봇을 이용하여 포장 기계의 공급 컨베이어 내에 놓일 수도 있다. 이 경우 한편으로는 일반적으로 로봇이 제품을 인식하게 할 수 있는 하나의 버전-시스템 및 로봇으로 달성할 수 있는 분당 약 100개의 제품이라는 낮은 능률이 단점이다. 그러나 대부분 분당 제품 400 내지 800개 능률이 추구되고, 이는 많은 개수의 로봇을 필요로 하므로 높은 비용과 많은 공간을 필요로 하게 만든다.

소위 스태퍼 컨베이어 같은 그룹핑 장치를 이용하여 그룹이 형성될 수 있고, 멀티 피커 - 소위 톱로더를 가진 2축 로봇에 의해 전달될 수 있다. 이 경우에도 필요 공간과 기술 공정이 복잡하고 융통성은 제한된다.

본 발명의 과제는 선행기술에 공지된 선형 시스템으로부터 순환 웨건과 관련한 단점 및 비용들이 제거되도록 전술한 방식의 장치를 개선하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라, 가이드가 선형 가이드 구간으로 형성되고, 제품의 인출과 안착을 위해 컨베이어 부재들이 가이드 구간 상에서 왕복 운동할 수 있고, 공급 컨베이어 벨트의 이송 방향으로 앞뒤로 일렬로 공급된 제품들에서는 공급 컨베이어 벨트, 배출 컨베이어 벨트 및 가이드 구간이 적어도 측면 중복 영역에 서로 병렬로 배치되고, 공급 컨베이어 벨트의 이송 방향으로 나란히 일렬로 공급된 제품들에서 공급 컨베이어 벨트는 배출 컨베이어 벨트에 대해 수직으로 배치되고, 배출 컨베이어 벨트와 가이드 구간은 서로 평행하게 그리고 적어도 측면 중복 영역에서 공급 컨베이어 벨트와 함께 나란히 배치됨으로써 해결된다.

바람직하게, 이송 방향에 대해 가로 방향으로 변위 운동을 형성하기 위해 그리퍼는 컨베이어 부재 상에 배치된 선회 암에 배치된다. 이 경우 바람직하게 선회 암은 제품의 인출과 안착을 위한 컨베이어 부재들의 필수 이동 거리를 감소시키는 선회 운동의 실시를 위해 형성된다.

그리퍼들은 공통의 구동기에 의해, 특히 공통의 구동 링크에 의해 동시에 선회될 수 있고, 상승 및 하강할 수 있다. 그리퍼는 선회 운동, 행정 운동 및 변위 운동을 구현하기 위해 고유의 구동기에 의해서도 개별적으로 제어될 수 있다.

변위 운동과 선회 운동은 다른 선형 모터들 또는 추가의 변위 부재들에 의해서 이루어질 수도 있다. 예를 들어 그리퍼는 전단 운동을 통해 적어도 2개의 변위 부재들에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 작동을 위한 바람직한 방법에서, 장치의 능률을 향상시키기 위해 제품 인출 위치로부터 제품 안착 위치로 및 그 반대로 컨베이어 부재들의 이동 거리는 제품 인출 영역과 제품 안착 영역이 중복 배치됨으로써 단축된다. 최적의 작동을 위해 제품 인출 영역과 제품 안착 영역은 대칭에서 약간 벗어나게 배치된다.

회전이 부족함으로써 컨베이어 부재들은 고정 위치와 안착 위치 사이에서 컨베이어 부재들은 왕복 운동을 해야 한다. 이는 일반적인 경우에 시스템의 생산 능력을 심하게 제한시킬 수 있는데, 그 이유는 컨베이어 부재들이 제품 안착 후에 다시 새 제품을 인출하기 위해 제공될 때까지 수 시간이 필요하기 때문이다.

도 3을 참고로 상세히 설명된 제품 인출 위치와 안착 위치의 배치에 의해 그리고 컨베이어 부재들의 제안된 구성에 의해 이러한 대기 시간은 최소화될 수 있다:

- 안착 구간은 컨베이어 부재들이 최소 운동만 실시하도록 인출 구간에 대해 배치될 수 있으므로, 컨베이어 부재들은 제품 안착 후에 신속하게 다시 인출 위치에 제공된다. 제품 그룹을 형성하기 위해 최대 거리를 이동해야 하는 2개의 가장 외측 컨베이어 부재들에 의해 능률이 결정된다. 제품 플로우와 반대로 그룹핑 운동을 가하는 컨베이어 부재는 추가의 운동 전환을 감수해야 하고, 최대 부하를 받는다. 따라서 인출 영역과 안착 영역의 최적의 배치는 대칭이 아니라 더 많은 부하를 받는 컨베이어 부재의 방향으로 약간 변위되므로, 상기 컨베이어 부재는 더 짧은 거리만 이동하면 된다. 최적의 배치 시 인출 영역과 안착 영역은, 예를 들어 인출 플로우와 안착 플로우 방향이 동일한 경우에, 최종 컨베이어 부재는 전환 동안 일시적으로 후진 운동할 수 있고 이로써 다시 인출 위치에 가까워지고, 제 1 컨베이어 부재는 약간만 진행 방향 위쪽으로 이동해야만 하도록 중복된다. 이러한 배치는 제 1 및 최종 컨베이어 부재의 사이클 타임을 분석함으로써 최적화될 수 있다. 이러한 최적화는, 인출 위치와 안착 위치 사이의 그룹 폭의 차이가 클수록 중요하다.

- 역방향으로 인출 방향과 안착 방향이 배치되는 경우에 특히 짧은 거리가 달성될 수 있는데, 그 이유는 이러한 경우에 모든 컨베이어 부재들이 인출 위치를 향해 리턴 위치에 있을 때 안착이 이루어질 수 있기 때문이다. 이러한 변형은, 제품들이 대략 동일한 간격으로 인출되어 안착되는 경우에 특히 바람직하다.

- 컨베이어 부재들 상에 제품의 전달 외에 인출 방향 또는 안착 방향에 대해 가로방향으로 제품들을 예컨대 90°회전시키는 선회 장치가 제공될 수 있다.

- 컨베이어 부재들이 적절히 제어됨으로써 제품 공급 시 빈 위치들은 폐쇄될 수 있으므로, 불완전한 제품 플로우에서도 각각의 안착 위치에 제품이 제공된다. 이를 위해 컨베이어 부재는 빈 위치가 생길 경우 공급 시 제품이 제공되는 다음 위가 그 픽킹 영역에 도달할 때까지 대기한다. 다른 컨베이어 부재들은 상응하게 제품들을 추후 위치에서 인출한다. 또한, 결함이 있는 것으로 식별된 제품들은 전달 및 포장될 수 없고, 따라서 빈 위치처럼 건너뛸 수 있다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항의 대상이다.

본 발명에 따른 장치에 의해 주어진 장점들은 다음과 같다.

- 더욱 콤팩트한 구성

- 규정되고 보존적인 최소 제품 핸들링

- 컨베이어 부재의 순환 불필요

- 비교적 짧은 선형 모터 모듈

- 소수의 컨베이어 부재들 필요

- 순환형 변형예에 비해 저렴함

- 종래의 변형예보다 플랙시블하고 콤팩트함

- 최고의 능률에서 제품들이 중심이 됨

- 후속 기계에 안착 속도가 맞추어질 수 있음

- 빈 위치들이 보상될 수 있음

- 자동 포맷 전환

- 자동 그룹 전환

- 양호한 포장 제품만 운송됨

- 최소 유지비, 양호한 가용성

본 발명의 다른 장점들, 특징들 및 세부사항은 바람직한 실시예의 하기 설명 및 상세한 설명에만 이용되고 제한적으로 도시되지 않은 도면을 참고로 주어진다. 도면은 개략적으로 도시된다.

도 1은 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 1 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 2 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 능률 최적화를 위해 중복되는 제품 인출 영역과 제품 안착 영역을 포함하는 도 2에 따른 장치를 도시한 도면.
도 4는 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 3 장치를 사선도.
도 5는 도 4의 장치의 부분을 확대하여 기울여 도시한 도면.
도 6은 컨베이어 벨트의 이송 방향으로 확대 도시한 도 4의 배치의 세부 사항의 측면도.
도 7은 2개의 안착 영역을 포함하는 장치의 평면도.
도 8은 컨베이어 벨트의 이송 방향으로 도 7의 배치의 상세한 부분을 도시한 측면도.
도 9는 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 5 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 10은 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 6 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 11은 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 7 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 12는 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 8 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 13은 공급 컨베이어 벨트 상의 빈 위치들을 처리하기 위한 제 1 방법을 도시한 도면.
도 14는 공급 컨베이어 벨트 상의 빈 위치들을 처리하기 위한 제 2 방법을 도시한 도면.
도 15는 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 9 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 16은 공급 컨베이어 벨트로부터 배출 컨베이어 벨트로 제품들을 전달하기 위한 제 10 배치를 간략하게 도시한 도면.
도 17은 분리 바를 사용하여 트레이로부터 적재하기 위한 변형예를 도시한 도면.

도 1에 도시된 배치는 화살표 방향으로 계속해서 이동하는 공급 컨베이어 벨트(10)와 상기 컨베이어 벨트에 대해 평행하게 배치되고 화살표 방향으로 계속해서 이동하는 배출 컨베이어 벨트(12)를 도시한다. 2개의 컨베이어 벨트들(10, 12)은 나란이 놓이고, 측면 중복 영역을 형성한다. 이 중복 영역에 가이드 구간(13)에서 컨베이어 벨트들(10, 12)과 병행해서 제어되어 왕복 운동할 수 있는 컨베이어 부재들(14)을 위한 가이드로서 선형 가이드 구간(13)을 가진 선형 모터가 배치된다. 각각의 컨베이어 부재(14)에는 선회 암(16)과 상기 선회 암(16)의 자유 단부에 배치된, 진공 제어방식의 석션컵 형태의 그리퍼(18)가 장착된다. 도시된 배치에서 선형 모터에는 서로 독립적으로 제어될 수 있는 4개의 컨베이어 부재들(14)이 장착된다.

공급 컨베이어 벨트(10) 상에 일렬로 앞뒤로 나란히 배치된 팩들(20) - 이 실시예에서 튜브형 팩 - 이 이송된다. 공급 컨베이어 벨트(10)는 이 경우에 예컨대 튜브 포장 기계로부터 팩(20)을 배달하기 위한 배달 컨베이어 벨트에 해당한다. 컨베이어 부재들(14)은 그리퍼(18)에 의해 동시에 4개의 튜브 팩들(20)을 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 들어올리고(A), 선회 암(16)은 동시에 90°선회되고(B), 컨베이어 부재들(14)은, 배출 컨베이어 벨트(12)의 이송 방향에 대해 평행하게 및 수직으로 정렬된 튜브 팩들(20)이 측면 접촉하도록 서로에 대해 이동된다. 하나의 열을 이루는 4개의 튜브 팩들(20)은 배출 컨베이어 벨트에 안착되고(C), 예를 들어 튜브 팩 4개씩 포장을 위해 다른 튜브 포장 기계의 하나의 멀티 팩에 공급된다.

도 2에 도시된 배치는 실질적으로 도 1의 전술한 배치에 상응한다. 이 경우 선형 모터에는 12개의 컨베이어 부재들(14)이 장착된다. 컨베이어 부재들(14)은 그 그리퍼(18)에 의해 동시에 12개의 튜브 팩들(20)을 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 들어 올리고(A), 선회 암(16)은 동시에 90°선회되고(B), 컨베이어 부재들(14)은 배출 컨베이어 벨트(12)의 이송 방향에 대해 평행하게 및 수직으로 정렬된 튜브 팩들(20)이 측면 접촉하도록 서로에 대해 이동된다. 하나의 열을 이루는 12개의 팩들(20)은 배출 컨베이어 벨트에 안착된다(C).

도 3에 도시된, 실질적으로 상기 도 2의 배치에 상응하는 배치를 참고로 하기에서 시스템의 최적화가 상세히 설명된다.

기본적으로 제품 공급부에 대해서 제품 배출부는

- 동일한 방향으로 설정될 수 있고(동일 방향)

- 정지할 수 있고

- 반대 방향일 수 있고(반대 방향)

- 예를 들어 다수의 제품들(P)의 열/그룹을 하나의 벨트에 안착시킬 경우 예컨대 수직일 수 있다.

제품 유입부에 대한 제품 배출부의 위치와 회전 방향의 이러한 다양한 가능성들은 단계 C에서 상이한 화살표 방향으로 도시된다.

배출 컨베이어 벨트(12) 상의 안착 영역(N)은 일반적으로 공급 컨베이어 벨트(10) 상의 인출 영역(M)보다 좁다. 즉, 제품들(P)은 대부분 길이 방향으로부터 가로 방향으로 회전된다. 제품들(P)이 가로 방향으로부터 길이 방향으로 회전되는 경우에, 인출 영역은 안착 영역보다 넓고, 따라서 인출 영역(M)에 대해 안착 영역(N)을 상호 최적으로 배치하기 위해 중복이 가능하다.

배치의 능률은 특히 2개의 가장 좌,우측 컨베이어 벨트들(F1, F12)에 의해 결정되는데, 그 이유는 이 부재들은 최대 거리를 이동하기 때문이다.

도 3에 도시된 실시예에서 제품들(P)은 유입 및 배출시 우측으로 이동된다. 이러한 경우에 안착 영역을 인출 영역에 연결한다고 하는 것이 더 쉽게 이해된다. 즉, 컨베이어 부재들은 제품의 인출부터 안착까지 우측으로만 이동된다. 따라서, 컨베이어 부재들은 그 인출 위치 또는 픽킹(picking) 지점으로 다시 좌측으로 더 먼거리를 이동해야 한다.

본 발명에 따라, 인출 영역(M)과 안착 영역(N)은 - 도 3에 도시된 바와 같이 - 중복 배치되고, 즉 안착 영역(N)은 인출 영역(M)의 중앙에 대략 대칭으로 놓이고 또는 약간 우측으로 오프셋 되게 배치되는데, 그 이유는 가장 우측 컨베이어 부재(F1)는 추가 운동 전환에 의해 최고 동적 부하에 노출되기 때문이다. 따라서 바람직하게 가장 좌측 컨베이어 부재(F12)보다 작은 거리를 이동해야 한다.

가장 우측 컨베이어 부재(F1)의 운동 과정은 다음과 같이 특징될 수 있다:

1. 컨베이어 부재(F1)는 제품 플로우 방향의 제품(1)으로 높은 속도로 동기화한다.

2. 컨베이어 부재(F1)의 안착 지점은 인출 지점 좌측이기 때문에, 컨베이어 부재(F1)가 되돌아가는 운동 전환이 이루어진다.

3. 컨베이어 부재(F1)는 다시 제품 플로우 방향으로, 그러나 더 낮은 안착 속도로 가속하여, 제품(P1)을 안착시킨다.

4. 컨베이어 부재(F1)는 다시 인출 위치 또는 픽킹 위치로 이동되고, 이 경우 앞 또는 뒤로 많은 거리가 아닌 짧은 거리가 필요하다.

가장 좌측 컨베이어 부재(F12)의 운동 과정은 다음과 같이 특징될 수 있다:

1. 컨베이어 부재(F12)는 제품 플로우 방향의 제품(12)으로 높은 속도로 동기화된다.

2. 컨베이어 부재(F12)는 제품 플로우 방향으로 더 이동되지만, 그 안착 지점이 인출점 우측에 있기 때문에 속도는 안착 속도로 감소하고, 제품(P12)을 안착시킨다.

3. 컨베이어 부재(F12)는 운동 방향을 전환하여 인출 위치 또는 선택 위치로 복귀한다. 제품 인출 영역과 제품 안착 영역이 중복 배치됨으로써 복귀 경로는 비교적 짧다.

안착 영역(N)이 우측으로 계속 이동된 경우에는 우측 컨베이어 부재(F1)에 더 바람직하고, 다시 좌측으로 이동된 경우는 좌측 컨베이어 부재(F12)에 더 바람직하다. 최적의 영역은 특정 용도를 위해 동역학 분석 또는 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.

도면에서 2개의 가장 외측 컨베이어 부재들(F1, F12)의 인출 및 안착 주기 동안 이동된 거리는 화살표 방향 라인으로 도시된다.

나머지 컨베이어 부재들(F2...F11)은 상기 2개의 가장 외측 컨베이어 부재들(F1, F12) 사이에서 이동되므로 능률 최적화에는 중요하지 않다.

도 4, 도 5 및 도 6은 도 1 및 도 2의 장치에 상응하는, 3개의 컨베이어 부재들(14)의 배치를 도시하고, 상기 컨베이어 부재들의 행정 운동 및 선회 운동은 전체 링크 제어부(22)에 의해 이루어진다. 도시된 배치에서 컨베이어 부재들(14)은 이송 방향에 대해 가로 방향으로 행정을 형성하기 위한 선회 장치를 포함한다.그리퍼(18)를 이용하여 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 팩(2)을 들어올려 배출 컨베이어 벨트(12) 위에 내려놓는 것은 제 1 링크 제어 부재(24)에 의해 이루어지고, 선회 암(16)의 회전은 제 2 링크 제어 부재(26)에 의해 이루어진다. 개별 컨베이어 부재들(14)은 서로 무관하게 선형 모터의 가이드 구간(13)을 따라 제어되어 이동될 수 있다.

도 7 및 도 8은 2개의 안착 위치를 가진 장치의 변형예를 도시한다. 공급 컨베이어 벨트(10)의 각각의 측면에 배출 컨베이어 벨트(12a, 12b)가 배치된다. 도 7에 도시된 실시예에서 선회 암(16)의 회전은 구동 유닛(27)에 의해 이루어진다.

도 9에 도시된 배치는 실질적으로 도 2의 배치에 상응한다. 12개의 컨베이어 부재들(14)은 그리퍼(18)에 의해 동시에 공급 컨베이어 벨트(10)의 팩들(20)을 들어 올리고(A), 선회 암(16)은 동시에 90°선회되고, 컨에비어 부재들(14)은 배출 컨베이어 벨트(12)의 이송 방향에 대해 평행하게 및 수직으로 정렬된 팩들(20)이 측면 접촉하도록 서로에 대해 이동된다. 하나의 열을 이루는 12개의 팩들(20)은 배출 컨베이어 벨트 위에 안착 된다(B). 도면에서 도 3과 관련하여 설명된, 컨베이어 부재들(14)의 운동 감소에 의한 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 배출 컨베이어 벨트(12)로 제품 전달의 최적화를 즉시 알 수 있다.

도 10은 공급 컨베이어 벨트(10)가 배출 컨베이어 벨트(12)에 수직이고, 나란히 배치된 19개의 제품들의 열이 동시에 19개의 공급 컨베이어 벨트(10)의 컨베이어 부재들(14)에 의해 픽킹되고, 90°회전한 후에 동시에 배출 컨베이어 벨트(12) 상에 일렬로 안착 되는 배치를 도시한다. 이 도면으로부터 19개의 컨베이어 부재들(14)의 최적의 이동 방법은 알 수 없다.

공급 컨베이어 벨트(10)와 배출 컨베이어 벨트(12)가 평행한 도 11에 따른 배치에서, 3개의 컨베이어 부재들(14)은 서로 무관하게 컨베이어 벨트들(10, 12)에 대해 평행하게 배치된 선형 모터의 가이드 구간(13)을 따라 이동될 수 있다. 각각 3개의 컨베이어 부재들(14) 마다 3중 그리퍼(18)를 가진 선회 암(16)이 장착된다. 3중 그리퍼(18)는 공급 컨베이어 벨트(10)로부터 동시에 각각 하나의 팩(20)을 세 번 인출하고(A, B, C), 이 경우 각각의 선회 암들(16)은 추가 제품 인출을 위해 동시에 선회된다. 3중 그리퍼(18)가 3개의 팩들(20)을 확보하면, 모든 선회 암들은 동시에 90°선회하고, 팩(20)은 90°선회하여 3개의 그룹으로 배출 컨베이어 벨트(12) 상에 안착된다(D).

도 12에 도시된 배치는, 각각 3중 그리퍼(18)를 가진 3개의 컨베이어 부재들(14) 대신에 교차하는 2중 및 3중 그리퍼(18)를 가진 4개의 컨베이어 부재들(14)이 배치되는 점에서 도 11에 따른 배치와 다르다. 도시된 실시예에서 2중 또는 3중 그리퍼(18)를 가진 각각 2개의 컨베이어 부재들(14)에 의해 5개의 팩(20)으로 이루어진 그룹들이 배출 컨베이어 벨트(12) 상에 안착된다. 다중 그리퍼(18)에 의해 팩을 인출하기 위해, 컨베이어 부재들(14)은 각각 적당한 거리만큼 컨베이어 벨트(10, 12)에 대해 수직으로 이동된다. 도면으로부터 2개 및 3개의 그리퍼들(18)의 조합으로 한 그룹 당 2개 이상의 제품을 포함하는 모든 배치가 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 다수의 제품들의 인출과 한 층의 하나의 그룹으로 안착하는 대신, 다수의 제품들을 스택 그리퍼에 의해 인출되고 스택으로서 안착될 수 있다.

도 13에서, 선형 가이드 구간(13)을 가진 선형 모터와 4개의 컨베이어 부재들(14) 또는 픽커(F1...F4)를 포함하는 배치에서 공급 컨베이어 벨트(10) 상의 부족한 팩 또는 빈 위치가 어떻게 보상되는지를 알 수 있다. 표준 작동에서 공급 컨베이어 벨트(10) 상에는 빈 위치가 존재하지 않고, 4개의 컨베이어 부재들(14)은 선회 암(16)에 고정된 그리퍼(18)에 의해 동시에 연속하는 4개의 팩들(20)을 들어올린다. 도시된 실시예에서 2개의 팩들(20) 사이에 하나의 빈 위치(L)가 존재한다. 픽커(F1...F3)는 가속되고, 빈 위치(L)의 우측으로 공급 컨베이어 벨트(10) 상의 3개의 해당 팩들(20)과 동기화되는 한편, 픽커(F4)는 출발 위치에서 대기한다(A, B). 3개의 팩들(20)이 픽킹되고, 픽커(F1...F3)는 선회되고, 지연되어 대기 위치에 머무른다(C). 그리고 나서 픽커(F1)는 가속되고, 빈 위치(L)의 좌측으로 팩(2)과 동기화된다. 팩(20)이 픽킹되고 대기 위치의 3개의 팩들(20)에 접근된다(D, E). 계속해서 장치는 다시 표준 작동(A')으로 작동한다.

도 14에 도시된 빈 위치 처리의 변형예에서, 픽커(F1...F3)는 가속되고, 공급 컨베이어 벨트(10) 상의 3개의 해당 팩들(20)과 빈 위치(L)의 우측으로 동기화된다(A). 3개의 팩들(20)이 픽킹되고, 픽커(F1...F3)는 대기 위치에 머무른다(B). 그리고 나서 픽커(F1)는 가속되고, 팩(20)과 빈 위치(L)의 좌측으로 동기화된다. 팩(20)이 픽킹되고, 대기 위치의 3개의 팩들(20)에 접근된다(C). 픽커(F1...F4)가는 지연되고, 배출 컨베이어 벨트(12) 상에 제품 안착을 위해 함께 선회된다(D, E). 계속해서 장치는 다시 표준 작동(A')으로 작동한다.

공급 컨베이어 벨트(10)와 배출 컨베이어 벨트(12)가 평행한 도 15에 따른 배치에서, 컨베이어 부재들(F1...F16)은 컨베이어 벨트들(10, 12)에 대해 평행하게 배치된 선형 모터의 가이드 구간(13)을 따라 서로 무관하게 이동할 수 있고, 각각 8개의 컨베이어 부재들(F1...F8, F9...F16)을 가진 2개의 픽커 그룹으로 분류된다. 16개의 모든 컨베이어 부재들(14)에는 그리퍼(18)를 가진 선회 암(16)이 장착된다. 픽킹 및 선회 운동은 정해진 제어곡선 또는 고정된 링크(28, 30)에 의해 시작된다. 따라서 장치의 규정된 위치에서 제품이 픽킹되고 규정된 위치에서 회전된다. 픽킹 위치는 변경될 수 없기 때문에, 제품이 픽킹 위치에 도달할 경우에, 정확한 시점에 모든 제품이 픽킹되어야 한다. 모든 제품들을 픽킹하기 위해서는, 픽커 그룹의 복귀에 필요한 시간 때문에 2개의 제어곡선들(28, 30)을 갖는 적어도 2개의 픽커 그룹이 사용되어야 한다.

도 16에 도시된 배치는, 제어곡선 또는 링크(28, 30)가 선형 모터의 가이드 구간(13)을 따라 이동될 수 있다는 점에서 도 15에 따른 배치와 다르다. 픽킹 및 선회 운동은 선형 이동할 수 있는 제어곡선들(28, 30)에 의해 시작된다. 이로써 제품이 인출 또는 안착되는 위치들이 이동될 수 있고 실제 제품 위치에 맞게 조정될 수 있다. 따라서 픽킹 과정을 위한 타임 슬롯이 이용된다. 모든 제품들을 픽킹하기 위해, 이 경우에도 픽커 그룹들의 복귀에 필요한 시간 때문에 2개의 제어곡선을 갖는 적어도 2개의 픽커 그룹이 사용되어야 한다. 짧은 형태를 유지하기 위해, 픽킹 위치는 바람직하게 모든 제품에서 제품 진행 방향과 반대로 이동된다. 따라서 2개의 픽커 그룹 사이의 간격 d 및 장치의 길이는 최소로 유지될 수 있고, 픽커 그룹은 충돌하지 않는다. 짧은 전체 길이에 의해 픽커는 더 작은 거리를 이동하면 되므로, 이러한 변형예는 고정된 제어곡선에 의한 변형예에 비해 높은 능률을 달성한다. 장치는 매우 콤팩트하고, 길이 f는 고정된 제어곡선을 포함하는 도 15에 따른 장치에서의 길이 c보다 짧다.

도 17은 컨베이어 부재들의 폭 또는 컨베이어 부재들 사이의 최소 간격보다 설정 간격이 작기 때문에, 설정 간격에서 직접 적재가 불가능한 경우에 트레이(32)의 적재의 변형예를 도시한다. 따라서 예를 들어 제 1 단계에서 각 두 번째 또는 각 세 번째 등의 위치에서만 적재된 후에 제 2 단계에서 또는 후속 단계에서 나머지 빈 곳이 적재된다. 제품이 고정되지 않은 경우에 슬라이딩 되면, 예를 들어 적재 후에 예컨대 하강에 의해 다시 분리되는 분리 바(34)가 삽입될 수 있다.

10 공급 컨베이어 벨트
12 배출 컨베이어 벨트
13 가이드 구간
14 컨베이어 부재
16 선회 암
18 그리퍼
20 제품

Claims

공급 컨베이어 벨트(10)로부터 배출 컨베이어 벨트(12)로 제품을 전달하기 위한 장치로서, 가이드 상에 이동 가능하게 안내된 컨베이어 부재(14)를 가진 선형 모터를 포함하고, 상기 컨베이어 부재는 제품들(20)을 일시적으로 인출하기 위한 그리퍼(18)를 포함하는 장치에 있어서,
상기 가이드는 선형 가이드 구간(13)으로서 형성되고, 상기 컨베이어 부재들(14)은 상기 제품(20)의 인출과 안착을 위해 상기 가이드 구간(13)에서 왕복 운동할 수 있고, 제품들(20)이 상기 공급 컨베이어 벨트(10)의 이송 방향(z)으로 앞뒤로 일렬로 공급될 때, 상기 공급 컨베이어 벨트(10), 상기 배출 컨베이어 벨트(12) 및 상기 가이드 구간(13)은 적어도 하나의 측면 중복 영역에 평행하게 나란히 배치되고, 제품들(20)이 상기 공급 컨베이어 벨트(10)의 이송 방향으로 나란히 일렬로 공급될 때, 상기 공급 컨베이어 벨트(10)는 상기 배출 컨베이어 벨트(12)에 대해 수직으로 배치되고, 상기 배출 컨베이어 벨트(12)와 상기 가이드 구간(13)은 서로 평행하게 그리고 적어도 측면 중복 영역에서 상기 공급 컨베이어 벨트(10)와 함께 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)는 상기 이송 방향(z)에 대해 가로 방향으로 변위 운동을 형성하기 위해 상기 컨베이어 부재들(14) 상에 배치된 선회 암(16)에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 선회 암(16)은 상기 제품(20)의 인출과 안착을 위한 상기 컨베이어 부재들(14)의 필수 이동 거리를 감소시키는 선회 운동을 실시하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)는 공동의 구동기, 특히 공동의 구동 링크(22)에 의해 동시에 선회 가능하고, 상승 및 하강할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)는 선회 운동, 상승 및 변위 운동을 실시하기 위해 고유의 구동기에 의해 개별적으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)는 고정 링크(28, 30)에 의해 미리 정해진 지점에서 선회할 수 있고, 상승 및 하강할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)의 적어도 2개의 그룹은 적어도 2개의 관련 지점에서 선회할 수 있고, 상승 및 하강할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 링크(28, 30) 또는 상기 그리퍼(18)의 그룹들 사이의 간격(a)은 적어도 제품 그룹의 안착 영역의 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼(18)는 이동 가능한 링크(28, 30)에 의해 규정된 위치에서 선회할 수 있고, 상승 및 하강할 수 있고, 바람직하게 그리퍼(18)의 적어도 2개의 그룹들은 적어도 2개의 관련 링크(28, 30)에 의해 선회할 수 있고, 상승 및 하강할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 변위 및 선회 운동은 다른 선형 모터 또는 추가 변위 부재들에 의해 발생될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 그리퍼(18)는 전단 운동에 의해 적어도 2개의 변위 부재들에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 작동 방법에 있어서, 장치의 능률을 향상시키기 위해 제품 인출 위치로부터 제품 안착 위치까지 및 그 반대로 컨베이어 부재들(14)의 이동 거리는 제품 인출 영역(M)과 제품 안착 영역(N)의 중복 배치에 의해 단축되고, 상기 제품 인출 영역(M)과 상기 제품 안착 영역(N)은 바람직하게 실질적으로 대칭 중복 배치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서, 제품 그룹들은 여러 단계에서 안착되고, 이 경우 먼저 제품들 사이에 빈 공간이 남고, 이 공간은 다음 안착 단계에서 채워지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 제품 안착 영역은 바람직하게 하강할 수 있거나 분리될 수 있는 분리 수단(34)에 의해 분할되므로, 안착 위치에 빈 자리가 있는 경우에 제품들은 이동할 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.