KR20160086878A - 봉투에 서류를 삽입하기 위한 장치 및 관련 방법 - Google Patents

Abstract

장치는 서류를 봉투 내로 삽입하고, 서류 삽입 스테이션과, 봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 서류 컨베이어를 포함한다. 각각의 봉투는 봉투 개구와, 봉투 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고, 힌지 라인을 형성한다. 봉투 공급기는 플랩이 위로 향한 상태로 봉투를 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하도록 서류 삽입 스테이션 내로 그리고 서류 컨베이어로부터 각지도록 공급한다. 삽입판이 서류 컨베이어로부터 이송된 서류를 수용하는 서류 삽입 스테이션에 위치 설정되고, 봉투를 개방하기 위해 서류 삽입 스테이션에 공급되는 봉투에 공기를 송출하는 오리피스를 포함하며, 서류 컨베이어로부터 이송된 서류를 수용한다.

Description

봉투에 서류를 삽입하기 위한 장치 및 관련 방법{APPARATUS FOR INSERTING DOCUMENTS INTO ENVELOPES AND ASSOCIATED METHOD}

우선권 출원

본 출원은 2013년 11월 13일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/078,627호 - 참조에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨 - 를 기초로 한다.

기술분야

본 발명은 서류 삽입 기계에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

최신 발송 시스템은 우편물, 시트 또는 다른 서류를 프린팅하고, 정리하며, 순서대로 모으고, 접기 위한 상이한 기계들 및 공정들을 포함한다. 완성된 서류를 봉투에 삽입하기 위한 프로세스가 이들 공정에 후속한다. 서류들은 통상적으로, 나이프 접지 공정(folding operation)이나 버클 접지 공정을 사용하여 종이 또는 서류를 형성하는 종이 세트와 같은 가요성 기판 재료 시트에 날카롭게 형성된 주름을 형성하기 위해 툴 또는 다른 기계적 압력을 이용하는 접지기(folding machine)에서 재료를 처리하는 것에 의해 삽입을 위해 준비된다.

예컨대, 공동 양도된 2013년 8월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/972,972호 - 그 개시는 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함됨 - 는 가요성 기판 재료의 1개보다 많은 시트를 페이지 세트로 고속 접지하도록 하는 조합된 나이프 및 버클 폴더인 접지기를 개시한다. 재료 시트를 접어 봉투 내에 삽입되는 서류로 형성한 후, 서류는 서류를 봉투에 삽입하는 서류 삽입 기계를 통해 더욱 처리된다. 몇몇 서류 삽입 기계는 여러 순서대로 모으기 및 유사한 프로세스를 수행한다. 시트 또는 다른 우편물 삽입물의 각각의 스택 및 봉투에 삽입되는 시트를 파지하는 피커 아암(picker arm)을 갖는 픽킹 스테이션(picking station)을 포함하는 초기 "필립스버그 타입" 기계를 포함하는 상이한 타입의 서류 삽입 기계가 사용될 수 있다.

한가지 예시적인 서류 삽입 기계에서는, 개별 삽입물이 서류로서 삽입 호퍼로부터 회수되어 최종 서류를 형성하도록 추가되는 동안에 개방 봉투 스트림이 인서터 아암을 통과하는 컨베이어에 의해 이송된다. 동일하거나 다른 인서터 아암이 푸셔 부재 또는 "핑거"를 사용하여 서류를 밀어넣는 것에 의해 서류를 형성하는 우편물의 각각의 패킷을 개방 봉투 내에 삽입하거나 "채운다". 일단 서류가 삽입되고 나면, 봉투는 봉투 밀봉 스테이션으로 이송되어, 이 봉투 밀봉 스테이션에서 봉투 개구를 덮는 플랩이 밀봉 폐쇄된다. 몇몇 서류 삽입 기계는 흡입 컵 또는 다른 진공 흡입기를 사용하여 봉투를 개방된 상태로 유지하는 반면, 다른 기계들은 봉투 내로 공기를 송출하여 봉투를 개방한다. 몇몇 서류 삽입 기계는 봉투를 개방 상태로 유지하기 위해 진공 흡입기와 함께 흡입 컵을 사용하여 서류 삽입을 위한 포켓을 형성한다. 진공 또는 흡입 컵을 적용하는 것은 저속 기술이며, 때때로 먼지 또는 다른 오염물이 기계에 진입하여 진공 또는 흡입을 방해할 수 있다. 종종, 이러한 타입의 서류 삽입 기계와 관련 처리 장비는 고속 공정 하에서 중단될 것이다.

다른 기술적인 결점은 통상적으로, 플랩이 봉투 개구에 걸쳐 있고 표준 편지 또는 봉투 구성에서 하향 배향된 상태로 공급된다는 것이다. 그 후, 봉투는 수평방향이나 수직 방향으로 이동되어, 서류 삽입을 어렵게 만든다. 또한, 이들 시스템 중 많은 시스템이 속도와 효율에 있어서 제한된다.

본 개요는 아래의 상세한 설명에서 더욱 기술되는 개념의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구되는 보호 대상의 요지 또는 필수 피쳐를 확인하는 것으로 의도되는 것이 아니며, 또한 청구되는 보호 대상의 범위를 제한하는 데 기여하도록 사용되는 것으로 의도되지도 않는다.

장치는 서류를 봉투 내로 삽입하고, 서류 삽입 스테이션과, 봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 서류 컨베이어를 포함한다. 각각의 봉투는 봉투 개구와, 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고, 힌지 라인을 형성한다. 봉투 공급기는 플랩이 위로 향한 상태로 봉투를 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하게 하여 서류 삽입 스테이션 내로 향하고 서류 컨베이어로부터 각지도록 공급한다. 삽입판이 서류 삽입 스테이션에 위치 설정되고, 서류 컨베이어로부터 이송되는 서류를 수용한다. 삽입판은 오리피스를 포함하며, 봉투를 개방하여 서류 컨베이어로부터 이송된 서류를 수용하기 위해, 상기 오리피스를 통해, 플랩이 아래로 이동되었기 때문에 노출된 봉투 개구 내로 공기가 송출된다.

일례에서, 봉투 공급기는, 각각의 봉투를 전술한 바와 같은 서류 컨베이어로부터 멀어지는 방향으로 배향시키도록 각진 진공 공급 테이블을 포함한다. 다른 예에서, 삽입판은 봉투의 플랩과 맞물려, 봉투가 진공 공급 테이블을 따라 공급될 때에 봉투 개구 내에 서류가 삽입될 수 있도록 플랩을 개방된 상태로 유지한다.

다른 예에서, 삽입판은 공기를 송출하는 공기 오리피스에 연결되는 공기 매니폴드를 포함한다. 서류 컨베이어는 소정 예에서 삽입판 위에 위치 설정되어, 서류 컨베이어를 따라 이송되는 서류가 삽입판 상으로 그리고 서류 삽입 스테이션에 공급되는 봉투의 봉투 개구를 향해 떨어지도록 한다. 서류 컨베이어는, 서류에 맞물리고 서류를 봉투 개구 내로 밀어넣는 푸셔 핀(pusher pin)을 포함한다. 푸셔 핑거(pusher finger)가 삽입판에 장착될 수 있고 서류를 수용하고 서류를 봉투 안에 완전히 삽입할 수 있다. 소정 예에서, 서류 컨베이어는 삽입판에 인접하게 위치 설정되는 단부를 갖는 벨트 컨베이어로서 형성되며, 삽입판은, 푸셔 핀이 삽입판에 인접한 벨트 컨베이어 단부 주위를 가로지를 때에 푸셔 핀을 수용하는 슬롯을 포함한다.

다른 예에서, 봉투 밀봉기가 서류 삽입 스테이션 다음에 위치 설정되어, 봉투 개구에 대해 플랩을 밀봉한다. 봉투 배치 기구가 봉투 밀봉기 다음에 위치 설정되고, 봉투를 수평 위치로 배치하도록 구성된다. 다른 예에서, 서류는 하나 이상의 종이 시트로서 형성될 수 있다. 또 다른 예에서, 각각의 봉투의 상부 에지는 수평으로부터 35도 내지 45도의 각도로 그리고 서류 컨베이어로부터 멀어지는 방향으로 배향된다. 또 다른 예에서, 상기 각도는 41도이다.

방법 양태도 또한 기술되고, 봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 컨베이어를 따라 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 단계를 포함한다. 각각의 봉투는 봉투 개구와, 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고, 힌지 라인을 형성한다. 상기 방법은 플랩이 위로 향한 상태로 봉투를 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하게 그리고 서류 컨베이어로부터 각지도록 상태로 공급하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 플랩을 봉투 개구로부터 아래로 향하게 강제하는 단계, 봉투를 개방하도록 봉투 개구 내로 공기를 송출하는 단계 및 서류 컨베이어로부터 이송되는 서류를 봉투 내로 삽입하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 목적, 피쳐 및 장점은 첨부도면의 견지에서 고려될 때에 후속하는 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 서류가 서류 컨베이어를 따라 서류 삽입 스테이션 - 서류가 서류 삽입 스테이션 내로 공급되는 봉투 내로 삽입됨 - 으로 운송되는 것을 보여주는, 서류 삽입 기계의 등각도이다.
도 2는, 봉투가 그 힌지 라인을 따라 위쪽이 아래를 향하는 상태로 서류 삽입 스테이션으로 공급되는 것을 보여주는, 서류 삽입 기계의 다른 등각도이다.
도 3은 삽입판 위에 수용된 서류를 보여주고 봉투 개구 내에 초기 삽입된 서류를 보여주는 서류 삽입 기계의 다른 등각도이다.
도 4는, 봉투 공급기와 서류 컨베이어와 연관되어 사용되는 봉투 밀봉기와 봉투 배치 기구를 보여주는 서류 삽입 기계의 다른 등각도이다.
도 5는 도 4에 도시한 것과 다른 각도에서 본, 서류 컨베이어, 봉투 공급기, 봉투 밀봉기 및 봉투 배치 기구를 보여주는, 서류 삽입 기계의 다른 등각도이다.
도 6은 서류 컨베이어 단부에 있는 서류 삽입 기계, 봉투 공급기, 봉투 밀봉기 및 봉투 배치 기구의 확대 등각도이다.
도 7은, 벨트 컨베이어로서 형성되고, 서류의 선단 에지가 벨트 컨베이어로부터 봉투 개구를 향해 낙하하여 봉투 내에 수용되고 이어서 푸셔 핑거에 의해 봉투 내로 밀어넣어지도록 삽입판보다 약간 높게 위치 설정되는 서류 컨베이어를 보여주는 서류 삽입 기계의 부분 측부 입면도이다.
도 8은, 봉투를 개방하도록 공기를 송출하는 오리피스를 보여주는 삽입판의 확대 등각도이다.
도 8a는, 서류 컨베이어와, 서류 컨베이어 상의 푸셔 핀으로부터 서류를 수용하여 서류를 봉투 내로 삽입하고 서류 삽입 스테이션에 배치되는 푸셔 핑거의 부분도를 보여주는 서류 삽입 기계의 확대 등각도이다.
도 9는 서류 컨베이어와 삽입판의 부분 등각도이며, 서류가 서류 컨베이어에 의해 삽입판에 근접한 위치로 이송되는 것을 보여준다.
도 10은 서류 컨베이어의 부분 등각 평면도로, 서류의 선단 에지가 봉투에 진입하고, 서류가 봉투 개구 내로 초기 삽입되게 푸셔 핀이 서류와 맞물리도록 삽입판 상의 소정 위치로 초기 낙하하는 서류를 보여준다.
도 11은 도 10에 도시한 도면과 유사한 다른 도면으로, 서류와 맞물려 서류를 봉투 개구 내로 부분적으로 삽입하고 삽입판에 형성된 슬롯 내에 수용된 푸셔 핀을 보여준다.
도 12는 봉투 내에 삽입된 서류를 보여주는 다른 부분 등각도이다.
도 13은 봉투와, 봉투 내에 삽입되는 삽입물로서의 서류에 대응하는 제품 흐름을 위한 알고리즘의 기본 모듈을 보여주는 흐름도이다.

이제 이후에는, 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고로 하여 상이한 실시예들을 보다 완벽하게 설명하겠다. 여러 상이한 형태들이 기술될 수 있고, 설명된 실시예들은 여기에 기술되는 실시예로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시가 완전하고 완벽하며, 당업자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위해 제공된다.

도 1은 서류(D)를 전체적으로 도면부호 22로 도시한 봉투 내로 삽입하는 서류 삽입 기계(20)의 등각도이다. 서류 삽입 기계(20)는 전체적으로 도면부호 24로 도시한 서류 삽입 스테이션과, 전체적으로 도면부호 28로 도시한 봉투 공급기에 의해 서류 삽입 스테이션(24)에 공급되는 봉투(22) 내에 삽입되는 서류를 이송하고 전체적으로 도면부호 26으로 도시한 서류 컨베이어의 기본 구성요소를 포함한다. 각각의 봉투는 봉투 개구(22a)와, 개구를 폐쇄하는 플랩(22b)을 갖고, 힌지 라인(22c)을 형성한다. 봉투 공급기(28)는 봉투를 위쪽이 아래로 향하는 상태로 힌지 라인(22c)을 따라 서류 삽입 스테이션(24) 내로 공급한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 봉투(22)는 상방을 향하는 그 플랩(22b)을 갖는데, 그 이유는 봉투가 위쪽이 아래로 향하는 상태이고 봉투 개구(22a)를 폐쇄하는 위치에 있기 때문이다. 각각의 봉투(22)는 서류 컨베이어(26)로부터 각지며, 이 경우에 도시한 바와 같은 그리고 올바르게 배향되었을 때에 봉투의 저부에 대응하는 봉투의 상부가 도 3에 도시한 바와 같이 거꾸로 선회된다.

서류 컨베이어(26)는 얇은 강, 알루미늄 또는 다른 강성의 강력한 재료로 형성된 지지 프레임(30)에 의해 지지되고, 서류 컨베이어(26)가 점포 또는 다른 작업 영역의 바닥 위로 수 피트 상승되도록 예시한 바와 같은 지지 구조를 형성한다. 상세히 예시하지 않았지만, 프레임(30) 구성은, 서류 컨베이어(26)가, 서류 컨베이어(26)로부터 서류를 수용하도록 삽입판(34)을 포함하는 서류 삽입 스테이션(24)에 부착되지 않을 때에 단일 조작자에 의해서도 어렵지 않게 용이한 이동을 허용하도록 지지 프레임(30)의 저부에 위치하는 캐스터형 휠(castered wheel)(32)을 포함할 수 있다.

일례에서 서류 컨베이어(26)는 삽입판(24)에 인접하게 삽입판 위에 위치 설정되는 단부(36)를 갖는 벨트 컨베이어로서 형성되어, 서류 컨베이어(26)를 따라 이송되는 서류가 도 7, 도 9 및 도 10에 보다 양호하게 도시된 바와 같이 봉투 개구(22a)를 향해 삽입판(34) 상에 떨어지게 한다. 도 1 내지 도 5는 도면의 간결함을 위해 서류 컨베이어(26)의 상부 부분만을 도시하고 있지만, 서류 컨베이어(26)는 서류 컨베이어에 있는 서류를 전진시키기 위해 지지 스프로켓(38) 상에서 연속적으로 회전하는 통상적인 벨트 컨베이어 루프로서 형성된다는 점을 이해해야만 한다. 예시한 바와 같이, 서류 컨베이어는 서류와 맞물려 도 7 및 도 9 내지 도 12에 도시한 바와 같이 서류(D)를 초기에 봉투 개구(22a) 내로 삽입하는 푸셔 핀(40)을 포함한다. 슬롯(42)이 삽입판(34)에 형성되고, 푸셔 핀이 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이 서류 컨베이어의 단부 주위를 가로지를 때에 푸셔 핀(40)을 수용한다.

푸셔 핑거(90)가 푸셔 핀(40)으로부터 서류를 수용하고, 서류를 봉투 내로 삽입하는 것을 종결한다. 도 8a에 도시한 바와 같이, 3개의 푸셔 핑거(90)는 삽입판에 걸쳐 연장되는 횡방향 지지 로드(92) 상에서 삽입판(34)에 인접하게 장착된다. 지지 로드(92)가 지지 레일(95) 상에서 이동 가능한 베어링 지지부(94) 상에 장착된다. 푸셔 핑거는 예시된 바와 같은 위치로 이동될 수 있고, 베어링 지지부(94)는 적절한 구동 기구(상세히 도시하지 않음)에 의해 지지 레일(95)을 따라 전방으로 이동될 수 있으며, 이에 의해 푸셔 핑거(90)가 봉투 개구 내로 초기 삽입되는 서류와 맞물리고, 서류가 봉투 내에 완전히 삽입되도록 서류를 전방으로 이동시킨다. 베어링 지지부는 이 특정 예에서 마지막 3.5 인치를 이동하여, 푸셔 핀(40)으로부터 핸드오프로서 서류를 수용할 것이다. 푸셔 핑거(90)와 함께 베어링 지지부(94), 지지 레일(95) 및 횡방향 지지 로드(92)가 도 8a에 도시되어 있지만, 도 1 내지 7 및 도 9 내지 도 12에는 도시되어 있지 않다.

서류 컨베이어(26) 상에서 이송되는 서류는 하나 이상의 공급 호퍼나 저장소로부터 또는 서류가 준비되어 종이나 다른 가요성 재료 시트로부터 접지되는 접지기로부터 서류 컨베이어 상으로 공급될 수 있다. 서류(D)를 서류 삽입 기계(20)로 공급하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 접지기가 공동 양도되고 참조에 의해 포함되는 '972 특허 출원에 설명되어 있다. 적절한 서보모터(44)가 구동 기구로서 작동하고, 본 예에서 벨트 컨베이어로서 형성된 서류 컨베이어에 연결되어, 컨베이어를 전방으로 구동하고 서류를 서류 삽입 스테이션 내로 이동시킨다. 서보모터(44)는 지지 스프로켓 중 어느 하나 또는 모두에 연결될 수 있다.

도 9 내지 도 12에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 서류 컨베이어(26)는, 어느 정도 강성이 있는 구조면을 벨트에 제공하기 위해 함께 연결되거나 "링크"되는 직사각형 구성 벨트 부재 또는 "슬랫(slat)"(46)으로 형성된 벨트를 지닌 벨트 컨베이어로서 형성된다. 수 인치마다, 도 9에 도시한 예에서는 5개의 벨트 부재 또는 슬랫(46)마다, 푸셔 핀(40)이 벨트 부재로부터 수직 상방으로 연장된다. 예시된 예에서는, 예컨대 4개의 푸셔 핀(40)이 슬랫(46)인 각각의 벨트 부재로부터 상향 연장된다. 컨베이어 벨트는 지지 스프로켓(38) 주위에서 회전할 때에 전방으로 횡단하기 때문에, 푸셔 핀(40)은 서류가 도 10에 도시한 바와 같이 봉투(22)의 봉투 개구(22a)를 향해 삽입판(34) 상으로 떨어질 때까지 서류와 맞물린다. 벨트가 계속해서 전진할 때, 푸셔 핀(40)은 서류(D)를 상방으로 그리고 초기에 예시된 바와 같이 수평으로부터 약 35도 내지 45도로 각진(도 7) 봉투의 봉투 개구(22a) 내로 밀어넣는다. 앞서 설명한 바와 같이, 푸셔 핀(40)이 서류를 봉투 개구(22a)에 초기 삽입한 후, 횡방향 지지 로드(92) 상에 위치 설정되고 베어링 지지부(94)에 의해 유지되는 푸셔 핑거(90)는 베어링 지지부(94)를 지지 레일(95)과 함께 이동시키는 것에 의해 전방 이동된다. 푸셔 핑거(90)는 서류와 맞물려, 서류를 봉투 내로 완전히 삽입되게 밀어넣는다.

도 1은 서류 컨베이어(26) 상에 위치 설정되고 서류 삽입 스테이션(24) 내로 이송되는 서류(D)를 보여준다. 도 2는 봉투 공급기(28)에 의해 서류 삽입 스테이션(24) 내로 공급되는 봉투(22)를 보여준다. 도 3은 서류 삽입 스테이션(24) 내로 진입한 도 2의 봉투(22)와, 서류가 봉투(22) 내에 부분적으로 삽입되도록 압축 공기 또는 다른 가스를 송출하여 봉투가 개방된 후에 그 선단 에지가 봉투 개구(22a) 내에 삽입된 도 2에 도시한 서류(D)를 보여준다. 다른 봉투가 예시한 바와 같이 봉투 공급기(28) 상에 위치 설정된다. 제2 봉투 내에 삽입되는 서류(D)는 서류 컨베이어(26) 상에 도시되어 있지 않다.

예시된 바와 같은 예에서, 봉투 공급기(28)는 힌지 라인 상에 그리고 위쪽이 아래를 향하는 상태로 봉투(22)를 서류 삽입 스테이션(24) 내로 공급한다. 각각의 봉투는 상향하는 그 플랩(22b)을 갖고, 각각의 봉투는 서류 컨베이어(26)로부터 멀어지는 방향으로 약 35도 내지 45도의 각도로 그리고 도 7에 도시한 예에서는 예시한 바와 같이 수평방향으로부터 41도의 각도로 배향된다. 봉투(22)는 도 4 내지 도 6에 도시한 봉투 밀봉기(50)와 배치 기구(52)에 도달할 때까지 동일한 각도로 운송된다. 삽입판(34)의 확대도가 도 8에 도시되어 있다.

삽입판(34)은 서류 삽입 스테이션(24)과 플랩(22b)에 위치 설정된다. 플랩(22b)은 도 8에 도시한 바와 같이 삽입판의 경사 에지(35)에서 삽입판 아래쪽에 얹혀지도록 하향 강제된다. 삽입판(34)은, 상부면에 형성되고, 푸셔 핀(40)이 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 벨트 컨베이어(26)의 단부 주위에서 횡단할 때에 푸셔 핀(40)을 수용하는 그 슬롯(42)을 갖는다. 도 8a에서 전체적으로 96으로 예시한 플랩 유지 기구는, 플랩을 삽입판 아래로 하향 가압하는 데 초기에 기여하고, 이에 따라 삽입판은 서류가 초기 삽입될 때에 플랩을 개방 상태로 유지하는 데 기여할 것이다. 봉투가 삽입판 측으로 공급될 때에 홈 에지 센서가 봉투의 에지를 감지하는 경우, 플랩 유지 기구(96)가 맞물릴 것이고, 아래에서 설명하는 바와 같이 봉투가 삽입을 위한 준비가 되도록 공기가 오리피스를 통해 송출된다.

봉투 공급기(28)는 진공 공급 테이블(60)을 포함하며, 진공 공급 테이블은 일례에서 서보모터(64)(도 5)에 의해 구동되는 벨트(62)를 포함하고, 벨트 오리피스를 통해 벨트 전반에 걸쳐 형성되는 진공은 진공 흡입이 봉투를 끌어당겨 봉투를 벨트 상에 유지하도록 한다. 진공 공급 테이블(60)은 서류 컨베이어로부터 멀어지는 방향으로 각지며, 이 경우에 올바르게 배향되었을 때에 봉투의 저부에 대응하는 봉투의 상부가 예시한 바와 같이 거꾸로 선회된다. 삽입판(34)은, 이 삽입판이 플랩(22b)에 대해 맞물리고, 플랩 유지 기구와 함께 플랩을 봉투 개구(22a)에 대해 개방된 상태로 유지하도록 위치 설정되고 구성된다. 공기는 삽입판(34) 내의 공기 오리피스(66)로부터 봉투 개구 내로 배출되어, 서류 삽입을 허용하도록 봉투를 불어 개방한다. 공기는 점선으로 도시한 바와 같은 공기 오리피스(66)를 위한 내부 공기 매니폴드(67)를 사용하여 분배될 수 있다. 삽입판(34)은 일례에서 미완성 알루미늄으로부터 형성될 수 있고, 서류 컨베이어 단부에서부터 진공 테이블까지 폭이 약 3.5 인치이다.

일례에서, 진공 공급 테이블(60)은 각각의 봉투가 서류 컨베이어로부터 멀어지는 방향으로 35도 내지 45도의 각도로, 일례에서는 도 7에 도시한 바와 같이 41도의 각도로 배향되도록 구성된다. 서보모터(44)는 서류 컨베이어의 지지 또는 구동 스프로켓(38)을 구동할 수 있다. 서보모터(64)는 도 5에 도시한 바와 같이 엔벨로프 공급기에서 구동 스프로켓(65)을 구동할 수 있다. 서보모터(44, 64)는 도 1 내지 도 5에 예시한 바와 같은 적절한 컨트롤러(70)에 의해 제어될 수 있다.

도 5 및 도 6은 서류 삽입 스테이션(24) 다음에 위치 설정되고, 플랩을 봉투 개구(22a)에 대해 밀봉하는 봉투 밀봉기(50)를 보여준다. 봉투(22)는 롤러 또는 다른 배향 기구에 의해 수직방향으로 배향되고, 봉투의 주 본체와 플랩(22b)의 교차에 의해 형성되는 그 힌지 라인(22c) 상에서 기립된다. 이 봉투 밀봉기(50)에서, 플랩 상의 접착제는 습윤되어 있고, 봉투가 밀봉 폐쇄된다. 그 후, 봉투는 배치 기구(52) 내로 공급되며, 이 배치 기구에서는 배치 기구(52)에 있는 롤러 조립체(74)가 봉투를 편평하거나 수평방향 위치로 이동시키고, 그 후 봉투가 다른 공급기에 쌓이거나 상세히 도시하지 않은 다른 기구 또는 처리 프로세싱 스테이션으로 공급될 수 있다.

서류 삽입 기계(20)는 소정 예에서 광전지로서 형성될 수 있는 상이한 센서를 포함한다. 봉투 홈 에지 센서(80)의 일반적인 위치가 도 5에 도시되어 있다. 도 8a는, 푸셔 핑거(90)가 서류를 봉투 내로 완전히 이동시키거나 밀어넣게 할 수 있도록 다양한 센서를 포함하는, 삽입판에 있는 종이 센서 슬롯(97)을 보여준다. 상이한 타입의 센서 및 광전지가 사용될 수 있고, 도 13에 대한 아래의 설명과 흐름도는 기본 센서를 기술한다. 센서의 위치는 고유한 치수 및 구성에 따라 변할 수 있지만, 설명은 사용 가능한 센서의 타입을 양호하게 제시할 것이다. 이제, 센서 및 광전지에 대한 다양한 서보모터의 작동에 관한 설명이 후속하여, 봉투와 서류 흐름에 대한 다양한 기능이 이해된다.

도 13은 봉투 공급기를 따른 봉투 및 봉투 내에 삽입되는 삽입물로서의 서류의 공급에 대응하는 제품 흐름을 위한 기본 모듈 및 알고리즘을 예시하는 흐름도이다. 설명을 목적으로, "서류"라는 용어는 페이지 세트와 같은 하나 이상의 종이 시트를 포함하여, 봉투 내에 삽입될 삽입물로서의 상이한 종이를 나타낸다.

프로세스는, 이 예에서는 시간당 삽입물로서 20,000개의 서류로 사이클링하는 벨트 컨베이어로서 형성되고, 표준 공정 및 서류 삽입이 수행되도록 하는 서류 컨베이어를 시동하는 기계 기능 작동(블럭 100)으로 시작한다. 일례에서, 서류 또는 삽입물로서 형성되는 20,000개의 2 페이지 세트가 시간당 처리될 수 있다. 기계 작동 모드가 기능하고 있고 봉투 공급기를 위한 서보모터(64)를 개시할 때(블럭 104), 봉투 스테이션 기능(블럭 102)이 시작되거나 작동 가능하다. 봉투의 에지가 센서에 의해 감지되었을 때와 같이 봉투 홈 에지 센서(80)가 이행될 때(블럭 106), 봉투 공급기와, 이 예에서 벨트 컨베이어로서의 서류 컨베이어는, 봉투가 서류 삽입 스테이션에서 서류 삽입을 위해 준비될 때까지 사이클링할 것이다.

봉투 홈 에지 센서(80)가 이행될 때, 플랩이 개방되고 아래로 끌어당겨져 플랩이 삽입판 아래에 있고, 공기가 오리피스를 통해 매니폴드로부터 그리고 봉투 개구 내로 송출되어 봉투를 개방하기 때문에 봉투는 또한 삽입을 위해 준비된다. 진공 공급 테이블 상에 위치 설정되는 것과 같은 봉투 지탱(또는 지지) 센서가 이행될 때(블럭 110), 봉투 공급기 서보모터가 개시되고, 봉투 지탱(또는 지지) 센서와 봉투 삽입 스테이션 기능 모두가 이행될 때까지 봉투 공급기가 봉투를 공급할 것이다.

기계 작동 모드가 진행중일 때, 삽입 스테이션 기능이 시작되어 서류가 삽입되도록 한다(블럭 112). 위치 설정된 스루 빔(thru beam) 센서와 센터 센서가 이행될 때(블럭 114), 이것은 3 단계 프로세스 중 제1 단계를 완료하고, 서류가 봉투 개구 내로 초기 삽입된 후에 푸셔 핑거가 삽입물인 서류를 봉투 내로 삽입하도록 한다. 센터 센서가 이행되어 중간 위치에 도달한 것을 나타낼 때(역시 블럭 114), 이것은 3 단계 프로세스 중, 푸셔 핑거가 삽입물인 서류를 봉투 내로 이동시키도록 하는 2 단계이다, 푸셔 핑거 홈 센서가 이행될 때(블럭 116), 이것은 3 단계 프로세스 중, 푸셔 핑거인 컨베이어 핀이 삽입물인 서류를 봉투 내로 이동시키도록 하는 제3 단계이다. 제품이 봉투 내로 삽입되고, 푸셔 핑거가 삽입판(34)의 슬롯 내로 이동되었을 때, 푸셔 핑거 전진 센서가 이행된다(블럭 118). 이러한 전체 프로세스는, 이 기능이 봉투 공급기와 서류 컨베이어 모두가 봉투 내로의 서류의 계속된 삽입을 허용하도록 이행된 후에 반복된다.

서류 센서 슬롯(97)에 있는 센서(들)는, 서류가 푸셔 핀에 의해 지원되는 것과 같은 삽입판 상으로 초기 연장되었다는 것을 나타낼 것이다. 센서가 서류 삽입 기계 상의 상이한 위치에 위치할 수 있지만, 푸셔 핑거 홈 센서 및 푸셔 핑거 전진 센서와 함께 스루 빔 센서와 센터 센서는 도 8a에 묘사한 바와 같이 대체로 측부를 따라 위치할 수 있으며, 이에 따라 베어링 지지부가 전방으로 횡단할 때에, 센서들이, 푸셔 핑거와 스테이지에 대한, 서류가 봉투 내로 삽입된 위치를 인지할 것이다.

삽입물인 서류, 예컨대 2 페이지 세트가, 오퍼레이터가 개시하는 지정된 서류 공급기로부터 끌어당겨지게 하는 2개 모드가 있다. 이들 서류는 참조에 의해 포함되는 '972 특허 출원에 설명되거나 서류 공급기에 저장되는 것과 같은 접지기로부터 공급기 내로 적재되었을 수 있다. 서류 공급기는 도 1 내지 도 3에서 150 및 152로 개략적으로 도시되어 있다. 기본 운송 모드(블럭 120)와 시스템 운송 모드(블럭 140)의 2개의 모드가 있다. 기본 운송 모드는 서류 공급기(150, 152)가, 순차적인 시작 및 중단을 제어하는 소프트웨어를 사용하여 서류 컨베이어 상에 삽입물인 서류를 공급하도록 할 것이다. 공급기 기능 작동(블럭 122)은 오퍼레이터가 어느 서류 공급기(150, 152)를 서류 컨베이어로 운행할지와, 서류가 서류 삽입 스테이션에서 봉투 내로 삽입되는 순서를 선택하도록 한다. 예컨대, 상이한 서류 공급기들은 다수의 페이지 세트 또는 다른 타입의 서류와 같은 상이한 서류들을 포함할 수 있고, 오퍼레이터는 어느 서류 공급기가 서류 컨베이어(26)에 서류를 공급할지를 선택할 것이다.

오퍼레이터가 삽입을 위한 서류를 공급하기 위해 소정 서류 공급기를 선택할 때, 진공 펌프 기능 작동(블럭 124)이 일어난다. 진공 펌프가 켜지고, 삽입물인 서류를 준비하기 위해 하나 이상의 서류가 분리되도록 하는 데 필요한 진공을 공급한다. 오퍼레이터가 작동시킬 때, 순서가 시작된다(블럭 126). 오퍼레이터는, 내장형 소프트웨어를 사용하는 것에 의해 순서가 시작될 시기를 결정한다. 오퍼레이터가 순서 시작(블럭 126)을 개시하고, 서류 컨베이어를 제어하는 서보모터가 서류를 공급기로부터 컨베이어로 전진시키도록 삽입물인 서류를 분리할 때, 진공 솔레노이드 기능 작동(블럭 128)이 이루어진다. 서보 전진 기능(블럭 130)은, 내장형 소프트웨어로부터의 제어 신호를 사용하여 서보모터가 진행하도록 개시할 것이고, 오퍼레이터가 서류 삽입 스테이션에 대해 설정한 순서를 따를 것이다. 서버는 홈 기능으로 복귀하고(블럭 132), 내장형 소프트웨어가 신호를 송출할 때에 프로세스를 반복하도록 서류 삽입 스테이션을 설정한다.

시스템 운송 모드(블럭 140)는, 오퍼레이터가, 서류 컨베이어와 서류 삽입 스테이션이 서류에 프린팅된 정보에 의해 제어되는 시기를 선택하는 모드이다. 소프트웨어는 무슨 서류가 제어 서류로부터 유도된 정보와 함께 조립되는 삽입물로서 형성될 것인지를 제어하기 위해 베이스 기계에 정보를 전송할 것이다. 공급기 작동 시스템(142)은, 조작자가 어느 서류 공급기를 시스템 모드를 위해 작동시킬 것인지를 선택하도록 하는 기능이다. 내장형 소프트웨어는 제어 서류가 요구되지 않는 경우에 서류 공급기가 공급되는 것을 방지할 것이다.

봉투로 이송되는 삽입물인 서류가, 미국 특허 출원 제13/972,972호에 개시된 것과 같은 조합형 나이프 앤 버클 폴더인 접지기를 사용하여 접히고 준비될 수 있다는 점을 이해해야만 한다. 접지기에서, 어큐뮬레이터가 페이지 세트와 같은 적어도 하나의 가요성 기판 재료 시트를 축적할 것이고, 어큐뮬레이터에 인접한 나이프 폴더는 적어도 하나의 시트와, 적어도 하나의 시트에 대하여 왕복 운동하는 나이프 블레이드를 수용하는 나이프 폴더판(fold plate)을 갖는다. 버클 폴드 드라이브 롤러가 나이프 폴더에 인접하고, 나이프 폴더를 형성하도록 나이프 블레이드로부터 구동되는 적어도 하나의 시트를 수용한다. 적어도 하나의 버클 폴더가 버클 폴드 드라이브 롤러를 따라 배향되고, 적어도 하나의 시트에 버클 폴드를 형성하도록 나이프 폴드를 수용한다. 1개 또는 2개의 수집기가 접지기에서 사용될 수 있고, 단일 세트 또는 완벽한 서브세트가 0도로 삽입기의 트랙 내로 놓이거나 컨베이어 및 반복되는 프로세스에 놓일 수 있다.

본 발명의 여러 수정 및 다른 실시예가 전술한 설명과 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 당업자에게 떠오를 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예로 제한되는 것이 아니라, 상기 수정 및 실시예가 첨부된 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다는 것을 이해해야만 한다.

Claims (28)

1. 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치로서,
   서류 삽입 스테이션;
   봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 서류 컨베이어로서, 각각의 봉투는 봉투 개구와, 봉투 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고 힌지 라인을 형성하는 것인 서류 컨베이어;
   봉투를 플랩이 상향하는 상태로 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하도록 그리고 서류 컨베이어로부터 각지도록 서류 삽입 스테이션 내로 공급하는 봉투 공급기; 및
   서류 삽입 스테이션에 위치 설정되고, 서류 컨베이어로부터 이송되는 서류를 수용하며, 봉투를 개방하도록 봉투에 공기를 송출하는 오리피스를 갖는 삽입판
   을 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 봉투 공급기는 각각의 봉투를 서류 컨베이어로부터 멀어지게 배향시키도록 각진 진공 공급 테이블을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
3. 제1항에 있어서, 삽입판은 봉투의 플랩과 맞물리고, 플랩을 개방 상태로 유지하도록 구성되는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
4. 제1항에 있어서, 삽입판은 공기를 송출하는 공기 오리피스에 연결되는 공기 매니폴드를 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
5. 제1항에 있어서, 서류 컨베이어는 삽입판 위에 위치 설정되어, 서류 컨베이어를 따라 이송되는 서류가 삽입판 상으로 그리고 서류 삽입 스테이션에 공급된 봉투의 봉투 개구를 향해 떨어지도록 하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
6. 제1항에 있어서, 서류 컨베이어는, 서류와 맞물리고 서류를 봉투 개구 내로 밀어넣는 푸셔 핀(pusher pin)을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 서류 컨베이어는 삽입판에 인접하게 위치 설정되는 단부를 갖는 벨트 컨베이어를 포함하고, 상기 삽입판은, 푸셔 핀이 삽입판에 인접한 벨트 컨베이어 단부 주위를 가로지를 때에 푸셔 핀을 수용하는 슬롯을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
8. 제6항에 있어서, 삽입판에 인접하게 장착되고, 푸셔 핀으로부터 서류를 수용하여, 일단 서류가 봉투 개구에 수용되고 나면 서류를 봉투 내로 삽입하는 푸셔 핑거(pusher finger)를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
9. 제1항에 있어서, 서류 삽입 스테이션 다음에 위치 설정되고, 봉투 개구에 대해 플랩을 밀봉하는 봉투 밀봉기를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
10. 제9항에 있어서, 봉투 밀봉기 다음에 위치 설정되고, 봉투를 수평 위치로 놓도록 구성되는 배치 기구를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
11. 제1항에 있어서, 서류는 각각 하나 이상의 종이 시트를 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
12. 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치로서,
    서류 삽입 스테이션;
    봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 서류 컨베이어로서, 각각의 봉투는 봉투 개구와, 봉투 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고, 힌지 라인을 형성하는 것인 서류 컨베이어;
    플랩이 위로 향한 상태로 봉투를 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하도록 서류 삽입 스테이션 내로 그리고 서류 컨베이어로부터 35도 내지 45도로 각지도록 공급하는 봉투 공급기; 및
    서류 컨베이어로부터 이송된 서류를 수용하는 서류 삽입 스테이션에 위치 설정되고, 봉투를 개방하기 위해 서류 삽입 스테이션에 공급되는 봉투에 공기를 송출하는 오리피스를 갖는 삽입판
    을 포함하고, 서류 컨베이어는, 벨트 컨베이어를 따라 이송되는 서류가 봉투의 봉투 개구 측으로 삽입판 상으로 떨어지게 하도록 삽입판에 인접하게 삽입판 위에 위치 설정되며, 벨트 컨베이어에 의해 지탱되고, 서류와 맞물리며, 서류를 벨트 개구 내로 밀어넣는 단부를 갖는 벨트 컨베이어와, 삽입판에 형성되고, 푸셔 핀이 벨트 컨베이어의 단부 주위를 횡단할 때에 푸셔 핀을 수용하는 슬롯을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
13. 제12항에 있어서, 삽입판에 인접하게 장착되고, 푸셔 핀으로부터 서류를 수용하여, 일단 서류가 봉투 개구에 수용되고 나면 서류를 봉투 내로 삽입하는 푸셔 핑거를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
14. 제12항에 있어서, 봉투 공급기는 각각의 봉투를 서류 컨베이어로부터 멀어지게 배향시키도록 각진 진공 공급 테이블을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
15. 제12항에 있어서, 삽입판은 공기를 송출하는 공기 오리피스에 연결되는 공기 매니폴드를 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
16. 제12항에 있어서, 서류 삽입 스테이션 다음에 위치 설정되고, 봉투 개구에 대해 플랩을 밀봉하는 봉투 밀봉기를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
17. 제16항에 있어서, 봉투 밀봉기 다음에 위치 설정되고, 봉투를 놓도록 구성되는 배치 기구를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
18. 제12항에 있어서, 서류는 각각 하나 이상의 종이 시트를 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하기 위한 장치.
19. 서류를 봉투에 삽입하는 방법으로서,
    봉투 내에 삽입되는 서류를 서류 컨베이어를 따라 서류 삽입 스테이션으로 이송하는 단계로서, 각각의 봉투는 봉투 개구와, 봉투 개구를 폐쇄하는 플랩을 갖고, 힌지 라인을 형성하는 것인 단계;
    플랩이 위로 향한 상태로 봉투를 힌지 라인 상에서 위쪽이 아래를 향하도록하여 봉투 공급기를 따라 서류 삽입 스테이션 내로 향하고 서류 컨베이어로부터 각지도록 공급하는 단계;
    봉투 개구로부터 플랩을 개방 상태로 강제하는 단계;
    봉투를 개방하기 위해 봉투 내로 공기를 송출하는 단계; 및
    서류 컨베이어로부터 이송되는 서류를 봉투 내로 삽입하는 단계를 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 봉투 공급기는 각각의 봉투를 서류 컨베이어로부터 멀어지게 배향시키도록 각진 진공 공급 테이블을 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
21. 제19항에 있어서, 서류 삽입 스테이션에서 플랩을 삽입판과 맞물리게 하는 것에 의해 플랩을 개방 상태로 유지하는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 삽입판에 형성된 공기 구멍을 통해 봉투 개구 내로 공기를 송출하는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
23. 제19항에 있어서, 서류 컨베이어를 삽입판 위에 위치 설정하는 단계를 더 포함하고, 서류가 삽입판 상으로 그리고 서류 삽입 스테이션에 공급되는 봉투의 봉투 개구를 향해 서류 컨베이어로 떨어지는 것인 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
24. 제23항에 있어서, 서류 컨베이어에 의해 서류에 대해 지지되는 푸셔 핀을 구동하는 것에 의해 서류를 봉투 개구 내로 삽입하는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
25. 제24항에 있어서, 일단 서류가 봉투 개구 내에 수용되고 나면, 서류를 봉투 내로 삽입하기 위해 푸셔 핑거를 서류에 대해 맞물리게 하는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
26. 제19항에 있어서, 서류가 삽입된 후에 봉투를 수직 방향으로 위치 설정하고 플랩을 봉투 개구에 대해 밀봉하는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
27. 제26항에 있어서, 플랩을 밀봉한 후, 봉투를 내려놓는 단계를 더 포함하는 서류를 봉투에 삽입하는 방법.
28. 제19항에 있어서, 서류는 각각 하나 이상의 종이 시트를 포함하는 것인 서류를 봉투에 삽입하는 방법.

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