KR20210128495A - 그리퍼 조립체, 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치 및 시트 재료의 폐기물로부터 레이아웃을 분리하는 방법 - Google Patents

그리퍼 조립체, 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치 및 시트 재료의 폐기물로부터 레이아웃을 분리하는 방법 Download PDF

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Abstract

시트 재료 (12) 로부터 레이아웃 (22) 을 회수하기 위한 그리퍼 조립체가 제시된다. 이는 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이가 배치되는 그리퍼 보디 (32) 를 갖는 진공 그리퍼 (26) 를 포함한다. 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 와 연관된 공기 유동 개구들 (34a) 은 선택적으로 개방되고, 시트 재료 (12) 의 폐기물 (28) 과 연관된 공기 유동 개구들 (34b) 은 선택적으로 폐쇄된다. 또한, 이러한 그리퍼 조립체를 포함하는 시트 재료 (12) 로부터 레이아웃 (22) 을 회수하기 위한 장치가 설명된다. 또한, 시트 재료 (12) 의 폐기물 (28) 로부터 레이아웃 (22) 을 분리하는 방법이 설명된다.

Description

그리퍼 조립체, 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치 및 시트 재료의 폐기물로부터 레이아웃을 분리하는 방법
본 발명은 시트 재료로부터, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃을 회수하기 위한 그리퍼 조립체에 관한 것으로, 이 그리퍼 조립체는 시트 재료를 제공하기 위한 컨베이어 유닛 및 공기 유동 개구들의 어레이가 배치되는 그리퍼 보디를 갖는 진공 그리퍼를 포함하고, 각각의 개구는 시트 재료에 진공력을 인가함으로써 시트 재료의 적어도 일부를 포획하도록 되어 있다.
또한, 본 발명은 시트 재료, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 상기한 타입의 그리퍼 조립체 및 레이아웃 저장 유닛을 포함하고, 그리퍼 조립체의 진공 그리퍼는 조작 유닛에 연결되고, 레이아웃 저장 유닛에는 시트 재료로부터 회수된 레이아웃의 하나 이상의 블랭크가 위치될 수 있다.
또, 본 발명은 시트 재료의 폐기물, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃을 분리하는 방법에 관한 것이다.
종이 또는 판지로 만든 제품의 생산 라인에서, 단일 시트 또는 웹 형태의 시트 재료를 제공하는 것이 일반적이다. 그리고, 이 시트 재료는 예를 들어 레이저 절단 기계에서 절단되지만, 최종 제품을 위해 시트 재료의 모든 부분이 필요한 것은 아니다. 따라서, 최종 제품에 필요한 부분, 이른바 레이아웃을 최종 제품에 필요하지 않은 부분, 이른바 폐기물로부터 분리하는 것이 필요하다.
더 정확하게는, 레이아웃은 일반적으로 다수의 블랭크로 구성될 수 있는 시트 재료의 사용 가능한 부분으로서 정의된다. 분리 공정은 스트리핑 또는 블랭킹이라고도 불린다.
종이 제품과 판지 제품이 점점 개별화되므로, 고객은 매우 다양한 종이 또는 판지 제품을 요구하는 반면, 종류당 생산되는 품목의 수는 비교적 적다.
따라서, 종이 또는 판지 제품의 제조업체는 작은 배치 (batch) 또는 작은 로트 (lot) 사이즈의 종이 또는 판지 제품을 수익성 있게 생산하는 위치에 있어야 한다. 환언하면, 단기 운영 (short run) 이 수익성이 있어야 한다.
대응하는 생산 기계, 그리퍼 조립체 및 장치에 관한 한, 새로운 또는 후속 생산 배치를 위한 기계를 준비하는 데 짧은 셋업 시간이 요구된다. 서로 다른 두 배치의 생산 사이에는, 전환 시간이 가능한 짧아야 한다.
이러한 요건들은 일반적으로 레이저 절단 기계를 사용하는 종이 또는 판지 절단 분야에서 충족되었지만, 스트리핑 또는 블랭킹에서의 셋업 시간 및 전환 시간은 여전히 비교적 높다.
또한, 알려진 스트리핑 또는 블랭킹 장치의 툴링에 대한 비용은, 툴링이 스트리핑될 레이아웃에 특별히 적응될 필요가 있기 때문에 비교적 높다. 이러한 툴링의 대안은 수동 작업일 것이며, 이는 비용 면에서 상당한 이점을 제공하지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 작은 배치 생산에 적합한, 즉 짧은 셋업 시간 및 짧은 전환 시간을 제공하는 그리퍼 조립체, 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치, 및 대응하는 방법을 제공하는 것이다. 이는 또한 작은 배치 생산이 경쟁력 있게, 즉 저렴한 비용으로 실현될 것임을 의미한다.
상기 과제는 청구항 1 에 따른 그리퍼 조립체에 의해 해결된다. 진공 시스템을 갖는 컨베이어 유닛은 임의의 형상 및 크기의 시트 재료를 안전하게 운송할 수 있게 한다. 또한, 이러한 컨베이어 유닛은 시트 재료를 관련 진공 그리퍼에 정밀한 방식으로 제공할 수 있다. 또한, 컨베이어 유닛은 기존의 또는 계획된 재료 흐름에 원활하게 통합될 수 있다. 진공 그리퍼에 관한 한, 레이아웃과 연관된 공기 유동 개구들은 레이아웃의 하나 이상의 블랭크를 포획할 것인 반면, 폐기물과 연관된 공기 유동 개구들은 그와 협동하지 않을 것이다. 이를 위해, 레이아웃과 연관되는 공기 유동 개구 및 폐기물과 연관되는 공기 유동 개구의 결정은, 실제 파지 작동이 시작하기 전에 일어나는 활성 프로세스이다. 이로써, 레이아웃은 폐기물로부터 용이하게 분리될 수 있다. 진공 그리퍼는, 대응하는 공기 유동 개구들을 선택적으로 개방하고 폐기물과 연관된 모든 공기 유동 개구들을 선택적으로 폐쇄함으로써 대응하는 폐기물로부터 분리될 레이아웃의 기하학적 형상에 구체적으로 적응된다. 이는 쉽게 그리고 빠르게 수행될 수 있으며, 이는 짧은 셋업 시간 및 짧은 전환 시간을 초래한다. 따라서, 이러한 진공 그리퍼는 개별화된 종이 또는 판지 제품을 적정 비용으로 소량 생산하는 데 매우 적합하다.
본 발명에 따른 그리퍼 조립체는 단일 시트 또는 웹의 형태로 제공되는 시트 재료에 사용될 수 있다. 전술한 효과 및 이점은 두 대안 모두에서 달성될 수 있다. 단일 시트 형태를 갖는 시트 재료에 진공 그리퍼를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료는 절단 시트 재료로 지칭될 수 있다.
일반적으로, 그리퍼 조립체에 의해 처리될 시트 재료는 절단기에서 미리 처리된다 (레이아웃과 폐기물 사이의 경계가 절단됨). 즉, 그리퍼 조립체는 시트 재료의 이동 방향에 대하여 절단기의 하류에 배치된다. 절단기는 바람직하게는 레이저 절단기이다.
이러한 맥락에서, 그리퍼 조립체의 컨베이어 유닛은 레이저 절단기와 공유될 수 있으며, 즉 동일한 컨베이어 유닛이 절단기 및 그리퍼 조립체에서 사용된다.
종이 또는 판지 이외에, 진공 그리퍼는 또한 폴리머, 중간 밀도 섬유판 또는 임의의 다른 가요성 재료로 만들어진 시트 재료의 조작에 적합하다.
이웃하는 공기 유동 개구들 사이의 거리 또는 어레이의 메시 크기는 레이아웃의 기하학적 요소에 비해 작도록 선택될 수 있다. 결과적으로, 레이아웃의 작은, 가는 또는 특이한 기하학적 요소들이 또한 신뢰성 있는 방식으로 진공 그리퍼에 의해 포획될 수 있다. 더 정확하게는, 각각의 기하학적 요소는 비교적 많은 수의 공기 유동 개구에 의해 포획된다. 또한, 작은 메시는 시트 재료의 일정 영역에 적용될 수 있는 진공력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상대적으로 무겁거나 두꺼운 시트 재료가 처리될 수 있다.
바람직하게는, 공기 유동 개구들의 어레이는 진공 그리퍼에 의해 조작될 시트 재료의 미리 규정된 최대 포맷을 덮는다. 결과적으로, 전술한 바와 같이 공기 유동 개구들을 선택적으로 폐쇄 및 개방함으로써, 최대 포맷의 외부 경계 내에 끼워지는 한 임의의 종류의 레이아웃 기하학적 형상이 나머지 폐기물로부터 분리될 수 있다. 그러한 진공 그리퍼는 다양한 판지 또는 종이 제품에 사용되기 쉽다.
시트 재료가 단일 시트 형태로 제공되는 경우, 시트 재료의 최대 포맷은 진공 그리퍼에 의해 조작될 단일 시트의 최대 포맷에 대응한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 공기 유동 개구들의 어레이는 그리퍼 보디의 그리핑 측에 배열되며, 그리핑 측에 마스크가 구비되며, 마스크는 폐기물과 연관된 공기 유동 개구들을 선택적으로 덮으며 레이아웃의 하나 이상의 블랭크와 연관된 공기 유동 개구들을 선택적으로 방해하지 않는다. 이는 공기 유동 개구를 덮지 않는 마스크에 컷아웃 영역이 제공된다는 것을 의미한다. 컷아웃 영역은 레이아웃의 하나 이상의 블랭크의 기하학적 형상에 실질적으로 대응한다. 마스크의 나머지 영역, 따라서 폐기물에 대응하는 영역은 대응하는 공기 유동 개구를 선택적으로 덮는다, 즉 폐쇄한다. 이 맥락에서, "방해하지 않음" 은 진공 그리퍼의 포획 기능이 이 개구들에 대해 유지된다는 것을 의미한다. 따라서, 진공은 단지 블랭크에만 인가되고, 폐기물에는 인가되지 않는다. 상이한 기하학적 형상의 레이아웃들에 대해, 상이한 마스크들이 제공될 수 있다. 따라서, 고도로 개별화된 생산에서, 적절한 마스크가 모든 작업에 제공된다. 후속 작업을 위해 그리퍼를 준비하는 때, 마스크만 변경되어야 하는데, 이는 바람직하게는 공구의 사용 없이 행해진다. 이 과정은 매우 신속하게 수행될 수 있으며, 이는 낮은 셋업 시간 및 낮은 전환 시간으로 이어진다. 작업을 변경할 때, 컨베이어 유닛이 조정될 필요는 없다. 그리퍼 조립체에 의해 처리되는 모든 종류의 작업에 보편적으로 적합하다.
마스크는 시트 재료로부터, 특히 판지 또는 플라스틱 재료의 시트로부터 제조될 수 있다. 고체 시트로부터 시작하여, 특정 작업에 적합한 마스크를 제조하는 데 레이저 절단기가 사용될 수 있다. 이를 위해, 레이저 절단기는 수동 또는 자동으로 로딩될 수 있다. 두 번째의 경우에, 그리퍼가 장착된 로봇이 원료 마스크들의 더미로부터 시트들을 집어서 절단 영역에 위치시킬 수 있다.
따라서, 마스크를 제조하는 데 그리고 그 후에 이 마스크가 구비된 진공 그리퍼와 상호작용하는 시트 재료를 처리하는 데 동일한 절단기를 사용하는 것이 가능하다. 그러므로, 마스크를 제조하기 위해 특별한 기계가 필요하지 않다.
마스크용 저장 유닛이 또한 제공될 수 있으며, 여기에 각각이 특정 타입의 레이아웃과 연관되는 상이한 기하학적 형상의 마스크들이 진공 그리퍼 상에서 사용되지 않는 동안에 저장될 수 있다.
진공 그리퍼의 마스크를 변경하기 위해, 그리퍼는 장착 위치를 취할 수 있으며, 이는 작업자의 용이한 접근 가능성을 특징으로 한다. 그러면 작업자는 손으로 마스크를 변경할 수 있다.
유리하게는, 진공 그리퍼의 파지 측은 자성이며, 특히 진공 그리퍼의 그리핑 측에 자성 커버가 부착된다. 자성 시트의 형태를 가질 수 있는 이러한 자성 커버는 임의의 공기 유동 개구를 방해하지 않는다. 결과적으로, 진공 그리퍼의 기능을 저해하지 않는다. 자성 커버는 그리퍼의 파지 측에 접착되거나 임의의 다른 적절한 수단에 의해 그에 부착될 수 있다. 이러한 그리퍼는 자성 수단에 의해 마스크가 그에 부착될 가능성을 제공한다. 이는 마스크를 용이하게 그리고 빠르게 변경할 수 있게 한다.
이러한 맥락에서, 마스크는 진공 그리퍼의 자성 측면과 진공 그리퍼에 대향하는 측면 상에서 마스크를 덮는 자성 시트 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 마스크는 여전히 용이하게 교체될 수 있으면서 그리퍼 보디에 신뢰성 있게 부착된다. 바람직하게는, 자성 시트에 구멍들이 제공되며, 이들은 그리퍼의 각각의 공기 유동 개구에 대향 배치된다. 따라서, 진공 그리퍼의 기능이 자성 시트에 의해 저해되지 않는다. 유리하게는, 마스크는 비자성 재료로 만들어진다. 자성 시트에 대한 대안으로서, 진공 그리퍼에 대향하는 측면 상에 마스크를 덮는 자성 그리드가 제공될 수 있다. 두 대안 모두에서, 즉 자성 시트 및 자성 그리드에서, 마스크는 전술한 바와 같이 수동으로 교환될 수 있다.
대안적으로는, 마스크의 반자동 변경이 가능하다. 이 맥락에서, 자성 시트가 정확한 위치에 저장되고, 작업자는 그리퍼에 장착될 마스크를 자성 시트에 수동으로 위치시킨다. 그리퍼로부터 이전의 마스크를 제거한 후, 자성 시트 수직 위의 위치로 자동으로 이동되어, 자성 시트가 그리퍼에 자기적으로 끌어당겨진다. 결과적으로, 마스크 및 자성 시트가 그리퍼에 장착된다.
완전 자동 방식으로 마스크를 변경하는 것도 가능하다. 이의 사전 대책으로서, 작업자는 그리퍼로부터 자성 시트 및 현재의 마스크를 제거한다. 후속하여, 진공 그리퍼 기능을 사용하는 그리퍼에 의해 신규 마스크가 포획된다. 이는 마스크를 포획하고 이를 그리퍼에 부착하는 데 폐기물과 연관된 공기 유동 개구가 사용된다는 것을 의미한다. 그리고, 다시 정확한 위치에 저장되는 자성 시트는, 자성 시트가 그리퍼에 자기적으로 끌어당겨져 유지되도록 자성 시트 수직 위의 위치로 그리퍼를 이동시킴으로써, 그리퍼에 장착된다.
신규 또는 상이한 마스크가 그리퍼에 장착될 때마다, 마스크가 오염으로부터 자유롭고, 특히 마스크의 제조 공정으로부터 초래되는 폐기물로부터 자유롭다는 것이 보장되어야 한다. 그렇지 않으면, 작은 폐기물 입자들이 진공 그리퍼와 자성 시트 사이에 고착되어 공기 유동 개구를 바람직하지 않은 제어불가능한 방식으로 차단할 수도 있다. 이는 회피되어야 한다.
마스크가 폐기물 입자로 오염될 위험은 회수될 레이아웃의 기하학적 형상에 따라 마스크를 절단하는 절단 공정, 예를 들어 레이저 절단 공정 직후에 특히 높다. 폐기물 입자로부터 마스크를 세정하기 위해, 마스크로부터 폐기물 입자를 분리하는 에어 제트로 처리될 수 있다. 대안적으로는, 마스크를 절단하는 공정 동안에, 마스크가 절단된 시트 재료의 폐기물 부분이, 고착됨이 없이 진공 그리퍼의 진공 챔버를 통해 흡입되기에 충분히 작은 부분으로 절단될 수 있다. 이 경우, 그리퍼 기능을 저해할 위험이 없다. 비평탄 (non-plain) 컨베이어 벨트 상에서 마스크를 절단하면, 이러한 작은 폐기물 입자가, 고착됨이 없이 컨베이어 벨트를 통해 낙하하거나 흡입될 수 있다.
컨베이어 유닛은 진공 시스템에 유체적으로 (fluidically) 연결되는 복수의 흡입 개구들을 포함할 수 있어서, 진공 시스템에 의해 흡입 개구들을 통해 공기를 흡입함으로써 시트 재료는 컨베이어 유닛 상에 유지될 수 있다. 특히 흡입 개구들의 구성은 처리될 시트 재료의 크기 및/또는 형상과 독립적이다. 이는 또한 흡입 개구들의 구성이 하나 이상의 블랭크, 즉 레이아웃의 크기 및/또는 형상으로부터 독립적임을 의미한다. 즉, 컨베이어 유닛은 임의의 종류의 레이아웃을 포함하는 임의의 종류의 시트 재료에 보편적으로 적합하다. 그 결과, 컨베이어 유닛은 그리퍼 조립체를 새로운 작업에 적응시킬 때 임의의 수정을 필요로 하지 않는다. 따라서, 전환 시간 및 그에 따른 노력이 감소된다.
또한, 진공 시스템은 진공 시스템에 의해 하나 이상의 블랭크에 인가되는 진공력이 진공 그리퍼에 의해 하나 이상의 블랭크에 인가되는 진공력보다 작도록 구성된다. 따라서, 진공 그리퍼는 컨베이어 유닛에 유지되는 블랭크를 포획 및 이동시킬 수 있다. 즉, 진공 그리퍼는 컨베이어 유닛으로부터 블랭크를 분리할 수 있다.
추가적으로, 과제는 청구항 8 에 따른 장치에 의해 해결된다. 이러한 장치에 대해, 진공 그리퍼에 대해 설명된 효과 및 이점이 준용된다. 이는 그러한 장치가 짧은 셋업 시간 및 짧은 전환 시간을 제공할 수 있고, 따라서 개별화된 종이 또는 판지 제품의 생산에 매우 적합하다는 것을 의미한다. 또한, 이러한 장치는 다수의 블랭크가 진공 그리퍼에 의해 포획될 수 있으므로 레이아웃에 포함된 블랭크의 수와는 독립적이다. 이로 인해 전체 공정 시간이 단축되고 상대적으로 비용이 낮아진다.
본 발명에 따른 그리퍼 조립체는 단일 시트 또는 웹의 형태로 제공되는 시트 재료에 사용될 수 있으므로, 본 발명에 따른 장치도 또한 두 대안 모두에 사용될 수 있다.
이러한 장치의 맥락에서, 이른바 천이점 (nick point), 즉 레이아웃을 폐기물에 물리적으로 연결하는 시트 재료의 작은 브릿지형 요소에 의해 레이아웃과 폐기물을 연결할 필요가 없는 것이 바람직하다. 즉, 천이점은 레이아웃과 폐기물 사이에 브릿지를 생성하기 위한 절삭선에서의 작은 중단부이다. 따라서, 블랭킹 과정 동안에, 이러한 천이점을 파괴할 필요가 없다. 이는 종이 또는 판지 제품의 높은 광학적 품질로 이어지는데, 이들이 파괴된 천이점의 단부에 일반적으로 존재하는 작은 돌출부로부터 자유롭기 때문이다.
이러한 장치의 사용은 레이저 절단기와 조합될 때 특히 적합하다. 전술한 바와 같이, 레이저 절단기는 짧은 셋업 시간 및 전환 시간이라는 이점이 있다. 이는 본 발명에 따른 장치에서도 마찬가지이다. 결과적으로, 본 발명에 따른 장치 및 레이저 절단기를 사용하여 일반적으로 연속적인 생산 흐름이 확립될 수 있다. 이는 시간 단위당 높은 제품 출력을 초래하는데, 특히 이른바 단기 운영의 경우에 그러하다.
장치는 하나 이상의 추가적인 진공 그리퍼를 포함할 수 있고, 각각의 추가적인 진공 그리퍼는 개별 추가적인 조작 유닛에 연결된다. 따라서, 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위해 복수의 진공 그리퍼들이 병렬로 사용될 수 있다. 결과적으로, 블랭킹 과정이 고속으로 수행될 수 있다. 이는 시간 단위당 높은 제품 출력으로 이어진다. 진공 그리퍼의 수는 일반적으로 제한되지 않으며, 특정 경우에 따라 선택될 수 있다.
복수의 진공 그리퍼들은 하나의 싱글 컨베이어 유닛 및 하나의 싱글 시트 저장 유닛과 협동할 수 있다. 이 구성에서, 진공 그리퍼들 및 대응하는 조작 유닛들은 컨베이어 유닛의 대향 측들 또는 동일한 측, 예컨대 컨베이어 벨트의 좌측 및 우측에 배열될 수 있다. 그렇게 하는 중에, 장치의 콤팩트한 설계가 달성될 수 있다.
변형예에 따르면, 조작 유닛 및 추가적인 조작 유닛들 중 적어도 하나는 미리 규정된 운동 범위 내에서 개별 진공 그리퍼를 조작하도록 되어 있는 산업용 로봇을 포함한다. 예를 들어, 6축 산업용 로봇 아암 또는 2축 픽 앤드 플레이스 로봇이 사용될 수 있다.
시트 재료가 임의의 우회 없이 컨베이어 유닛 상에 놓이도록, 컨베이어 유닛은 레이저 절단기의 제품 출력 영역에 직접 연결될 수 있다. 또한, 조작 유닛들 및 하나 이상의 진공 그리퍼들이 이동 컨베이어 유닛과 협동하도록 조정될 수 있다. 결과적으로, 시트 재료가 일정 속도로 이동하면서 스트리핑 공정이 수행된다. 이로 인해 전체 처리 시간이 단축된다.
블랭크 저장 유닛은 적층 유닛일 수 있다. 이는 시트 재료로부터 회수된 블랭크가 서로 적층된다는 것을 의미한다. 레이아웃이 하나 초과의 블랭크를 포함하는 경우, 동일한 기하학적 형상 또는 타입의 블랭크들이 서로 적층되도록 상이한 블랭크들이 분류될 수 있다.
추가적으로, 과제는 청구항 12 에 따른 방법에 의해 해결된다. 결과적으로, 블랭킹 또는 스트리핑 공정은 용이하게 그리고 빠르게 수행될 수 있다. 이는 그러한 공정의 높은 수익성을 향상시킨다.
단계 c) 후, 블랭크는 블랭크 저장 유닛, 특히 적층 유닛 또는 추가 컨베이어 유닛으로 이동될 수 있다. 블랭크 저장 유닛과 관련하여 이미 설명한 효과 및 이점을 참조한다.
그리퍼 조립체 및 장치에 대해 이미 설명한 바와 같이, 또한 방법은 단일 시트 또는 웹의 형태로 제공되는 시트 재료로 수행될 수 있다.
종이 또는 판지로 제조되는 시트 재료에 더하여, 본 발명에 따른 방법은 폴리머, 중간 밀도 섬유판 또는 임의의 다른 가요성 재료로부터 만들어진 시트 재료를 처리하는 데 또한 적합하다.
일 대안에서, 진공 그리퍼는 단계 b) 동안 시트 위에 위치되며, 여기서 그리퍼는 폐기물과 협동함이 없이 블랭크를 선택적으로 포획한다. 이에 의해, 진공 그리퍼는 블랭크를 정확한 방식으로 포획할 수 있다. 따라서, 본 방법은 매우 작거나 민감한 부분을 갖는 레이아웃에도 또한 적합하다.
이제, 첨부 도면에 도시된 여러 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치의 개략도이며, 또한 시트 재료가 도시되어 있다.
도 2 는 도 1 에 따른 장치에서 처리될 수 있는 예시적인 시트 재료를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 시트 재료로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치의 개략도이다.
도 4 는 도 3 의 IV 방향에서 보이는 도 3 에 따른 장치를 도시한다.
도 5 는 시트 재료와 상호작용하고 있는 본 발명에 따른 그리퍼 조립체의 진공 그리퍼를 도시한다.
도 6 은 시트 재료와 진공 그리퍼의 마스크 사이의 상호작용을 개략적으로 도시한다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 그리퍼 조립체의 진공 그리퍼의 분해도이다.
도 1 에, 시트 재료 (12) 로부터 레이아웃을 회수하기 위한 장치 (10) 가 도시되어 있다. 이는 종이 또는 판지로 만든 시트 재료 (12) 와 협동한다.
시트 재료 (12) 는 도시된 예에서 컨베이어 벨트인 컨베이어 유닛 (14) 상에 제공된다. 컨베이어 벨트는 화살표 (16) 방향으로 이동한다.
컨베이어 유닛 (14) 은 컨베이어 유닛 (14) 의 관련 표면 상에 시트 재료 (12) 를 유지하기 위한 진공 시스템 (15) 을 구비한다.
이를 위해, 컨베이어 유닛 (14) 은 진공 시스템 (15) 에 유체적으로 연결된 복수의 흡입 개구 (15a) 를 포함하여, 시트 재료 (12) 는 흡입 개구 (15a) 를 통해 공기를 흡입함으로써 유지될 수 있다 (더 나은 가시성을 위해 흡입 개구 (15a) 의 일부에만 도면 부호가 표시됨).
또한, 장치 (10) 는 시트 재료 (12) 로부터 회수된 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 가 위치될 수 있는 레이아웃 저장 유닛 (18) 을 포함한다. 본 경우에, 레이아웃 저장 유닛 (18) 은 이른바 적층 (stacking) 유닛이다. 이는 레이아웃 (22) 의 블랭크들 (20) 이 레이아웃 저장 유닛 (18) 에 서로 적층된다는 것을 의미한다.
또한, 장치 (10) 는 진공 그리퍼 (26) 가 연결되는 조작 유닛 (24) 을 갖는다. 조작 유닛 (24) 및 대응하는 진공 그리퍼 (26) 는 A, B 및 C 로 표시되는 3 개의 상이한 상황에서 도시된다.
단지 개략적으로 표현된 조작 유닛 (24) 은 미리 규정된 운동 범위 내에서 개별 진공 그리퍼 (26) 를 조작하도록 되어 있는 산업용 로봇을 포함할 수 있다.
컨베이어 유닛 (14) 및 진공 그리퍼 (26) 는 그리퍼 조립체 (27) 를 형성한다.
시트 재료 (12) 의 폐기물 (28) 로부터 레이아웃 (22) 을 분리하는 방법은 장치 (10) 에 의해 수행될 수 있다. 즉, 스트리핑 또는 블랭킹 방법이 수행된다.
4 개의 블랭크 (20) 를 갖는 레이아웃 (22) 및 폐기물 (28) 을 포함하는 예시적인 시트 재료 (12) 가 도 2 에 도시되어 있다.
방법의 제 1 단계에서, 시트 재료 (12) 가 제공된다.
그 후, 레이아웃 (22) 의 블랭크 (20) 는 진공 그리퍼 (26) 에 의해 포획된다 (도 1 의 상황 A 참조). 그렇게 하기 위해, 진공 그리퍼 (26) 는 시트 재료 (12) 위에 위치되고 단지 레이아웃 (22) 을 포획한다.
진공 그리퍼 (26) 는 폐기물 (28) 과 상호작용하지 않는다.
그 후, 도 1 의 상황 B 에 도시된 바와 같이, 레이아웃 (22) 은 폐기물 (28) 로부터 분리된다. 본 경우에, 레이아웃 (22) 은 진공 그리퍼 (26) 에 의해 들어 올려지는 반면, 폐기물 (28) 은 컨베이어 유닛 (14) 상에 유지된다.
이는 진공 시스템 (15) 에 의해 레이아웃 (22) 에 가해지는 진공력이 진공 그리퍼 (26) 에 의해 레이아웃 (22) 에 가해지는 진공력보다 작도록 진공 시스템 (15) 이 구성되기 때문에 가능하다.
후속하여, 진공 그리퍼 (26) 는 진공 그리퍼가 블랭크 저장 유닛 (18) 위에 위치되는 상황 C 로 이동된다. 블랭크 (20) 는 블랭크 저장 유닛 (18) 상에 또는 그 위에 이미 위치된 다른 블랭크 (20) 상에 적층된다. 그 후, 진공 그리퍼 (26) 와 블랭크 (20) 사이의 상호작용이 종료되고, 진공 그리퍼 (26) 는 조작 유닛 (24) 에 의해 다시 상황 A 로 이동될 수 있다.
도 3 및 도 4 는 장치 (10) 의 제 2 실시형태를 도시한다. 이 실시형태는 개별 추가적인 조작 유닛 (24a) 에 연결되는 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 를 포함한다는 점에서 전술한 실시형태와 상이하다.
진공 그리퍼 (26, 26a) 쌍방은 하나의 단일 컨베이어 유닛 (14) 및 하나의 단일 레이아웃 저장 유닛 (18) 과 협동한다.
진공 그리퍼 (26, 26a) 는 2 개의 변형예에 따라 작동될 수 있다. 쌍방의 진공 그리퍼 (26, 26a) 각각은, 진공 그리퍼 (26) 가 레이아웃의 제 1 부분을 포획하여 레이아웃 저장 유닛 (18) 상에 위치시키고, 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 가 레이아웃의 나머지 제 2 부분을 포획하여 레이아웃 저장 유닛 (18) 상에 위치시킨다는 점에서, 하나의 단일 시트 재료 (12) 의 상이한 부분들과 협동한다. 대안적으로, 컨베이어 유닛 (14) 에 의해 제공되는 모든 제 2 시트 재료 (12) 는 진공 그리퍼 (26) 에 의해 처리될 수 있고, 모든 다른 시트 재료 (12) 는 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 에 의해 처리될 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 쌍방의 변형예에서, 쌍방의 진공 그리퍼 (26, 26a) 는 동일한 궤적 (30) 을 따라 작동할 수 있다.
제 2 실시형태로 시트 재료의 폐기물로부터 레이아웃을 분리하는 방법의 구현에 관한 한, 전술한 설명은 유사한 방식으로 적용된다.
도 5 내지 도 7 에, 진공 그리퍼 (26) 가 상세히 도시되어 있다. 또한, 예시적인 시트 재료 (12) 가 도시되어 있다. 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 는 동일하므로, 그에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
진공 챔버 (26) 는 그리퍼 보디 (32) 를 포함한다. 그의 파지 측에 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이가 배열된다 (더 나은 가시성을 위해, 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 일부에만 도면 부호가 표시됨). 각각의 공기 유동 개구 (34a, 34b) 는 시트 재료 (12) 의 적어도 일부를 포획하도록 되어 있다.
도 5 및 도 6 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 레이아웃 (22) 과 연관된, 즉 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 와 연관된 공기 유동 개구 (34a) 만이 개방된다. 나머지 공기 유동 개구 (34b) 는 마스크 (36) 로 덮여 폐쇄된다. 그렇게 할 때, 마스크 (36) 는 레이아웃 (22) 과 연관된 공기 유동 개구 (34a) 를 방해하지 않는다.
결과적으로, 진공 그리퍼 (26) 는 시트 재료 (12) 위에 위치되는 때 블랭크 (20) 만을 포획할 수 있다는 점에서 레이아웃 (22) 의 기하학적 형상에 알맞다. 폐기물 (28) 은 진공 그리퍼 (26) 에 의해 파지되지 않는다. 따라서, 이러한 진공 그리퍼 (26) 는 폐기물 (28) 로부터 레이아웃 (22) 을 분리하는 데 매우 적합하다.
도 6 으로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이는 진공 그리퍼 (26) 에 의해 조작되는 시트 재료 (12) 의 미리 규정된 최대 포맷을 덮는다.
공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이는 회수될 레이아웃 (22) 의 기하학적 형상과 비교할 때 작은 메시형이다. 따라서, 마스크 (36) 를 레이아웃 (22) 의 기하학적 형상에 적응시킴으로써, 진공 그리퍼는 매우 다양한 상이한 타입의 레이아웃 (22) 을 회수하는 데 적합하다.
진공 그리퍼 (26) 의 추가 실시형태가 도 7 에 도시된다. 이 실시형태에서, 진공 그리퍼 (26) 는 자성이며, 더 구체적으로 자성 커버 (38) 가 예컨대 접착 (gluing) 에 의해 진공 그리퍼 (26) 의 파지 측에 부착된다.
마스크 (36) 는 이제 자성 커버 (38) 와 자성 시트 (40) 사이에 위치되어 진공 그리퍼 (26) 에 단단히 부착된다.
마스크 (36) 는 비자성 재료로 만들어지고, 따라서 진공 그리퍼 (26) 로부터 자성 시트 (40) 를 분리하고 자성 커버 (38) 상에 상이한 마스크 (36) 를 위치시킴으로써 용이하게 교환될 수 있다.
도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 자성 커버 (38) 및 자성 시트 (40) 쌍방에 구멍들의 어레이가 제공된다. 이 구멍들의 어레이는 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이에 대응한다. 결과적으로, 자성 커버 (38) 또는 자성 시트 (40) 는 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 을 차단하거나 막을 수 없다. 따라서, 진공 그리퍼 (26) 를 레이아웃 (22) 의 상이한 기하학적 형상에 적응시킬 때, 자성 커버 (38) 또는 자성 시트 (40) 를 교환하거나 적응시킬 필요가 없다.
이러한 구조적 차이점 외에는, 제 2 실시형태에 따른 진공 그리퍼 (26) 의 기능은 도 5 및 도 6 을 참조하여 설명된 진공 그리퍼 (26) 와 다르지 않다.

Claims (14)

  1. 시트 재료 (12) 로부터, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃 (22) 을 회수하기 위한 그리퍼 조립체 (27) 로서,
    상기 시트 재료 (12) 를 제공하기 위한 컨베이어 유닛 (14) 으로서, 상기 컨베이어 유닛 (14) 은 상기 컨베이어 유닛 (14) 상에 상기 시트 재료 (12) 를 유지하기 위한 진공 시스템 (15) 을 구비하는, 상기 컨베이어 유닛 (14), 및
    상기 컨베이어 유닛 (14) 에 의해 제공된 시트 재료 (12) 와 상호작용하도록 되어 있는 진공 그리퍼 (26) 로서, 상기 진공 그리퍼 (26) 는 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이가 배치되는 그리퍼 보디 (32) 를 포함하고, 각각의 개구 (34a, 34b) 는 진공력을 인가함으로써 시트 재료 (12) 의 적어도 일부를 포획하도록 되어 있는, 상기 진공 그리퍼 (26) 를 포함하고,
    상기 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 와 연관된 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 은 선택적으로 개방되고, 상기 시트 재료 (12) 의 폐기물 (28) 과 연관된 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 은 선택적으로 폐쇄되는, 그리퍼 조립체 (27).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이는 상기 진공 그리퍼 (26) 에 의해 조작될 시트 재료 (12) 의 미리 규정된 최대 포맷을 덮는 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공기 유동 개구들 (34a, 34b) 의 어레이는 상기 그리퍼 보디 (32) 의 그리핑 측에 배열되고, 상기 그리핑 측에 마스크 (36) 가 구비되며, 상기 마스크는 폐기물 (28) 과 연관된 공기 유동 개구들 (34b) 을 선택적으로 덮으며 상기 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 와 연관된 공기 유동 개구들 (34a) 을 선택적으로 방해하지 않는 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진공 그리퍼 (26) 의 그리핑 측은 자성이며, 특히 상기 진공 그리퍼 (26) 의 그리핑 측에 자성 커버 (38) 가 부착되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크 (36) 는 상기 진공 그리퍼 (26) 의 자성 측과 상기 진공 그리퍼 (26) 에 대향하는 측에서 상기 마스크 (36) 를 덮는 자성 시트 (40) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨베이어 유닛 (14) 은 상기 진공 시스템 (15) 에 유체적으로 (fluidically) 연결되는 복수의 흡입 개구들 (15a) 을 포함하여, 상기 진공 시스템 (15) 에 의해 상기 흡입 개구들 (15a) 을 통해 공기를 흡입함으로써 상기 시트 재료 (12) 가 상기 컨베이어 유닛 (14) 상에 유지될 수 있고, 특히 상기 흡입 개구들 (15a) 의 구성은 처리될 상기 시트 재료 (12) 의 크기 및/또는 형상과 독립적인 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 시스템 (15) 은 상기 진공 시스템 (15) 에 의해 하나 이상의 블랭크에 인가되는 진공력이 상기 진공 그리퍼 (26) 에 의해 상기 하나 이상의 블랭크에 인가되는 진공력보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 그리퍼 조립체 (27).
  8. 시트 재료 (12) 로부터, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃 (22) 을 회수하기 위한 장치 (10) 로서,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 그리퍼 조립체 (27) 로서, 상기 레이아웃 (22) 및 폐기물 (28) 을 포함하는 시트 재료 (12) 가 상기 그리퍼 조립체 (27) 의 컨베이어 유닛 (14) 에 의해 제공되고, 상기 그리퍼 조립체 (27) 의 진공 그리퍼 (26) 가 조작 유닛 (24) 에 연결되는, 상기 그리퍼 조립체 (27), 및
    상기 시트 재료 (12) 로부터 회수된 레이아웃 (22) 의 하나 이상의 블랭크 (20) 가 위치될 수 있는 레이아웃 저장 유닛 (18)
    을 포함하는, 장치 (10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    하나 이상의 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 로서, 각각의 추가적인 진공 그리퍼 (26a) 가 개별 추가적인 조작 유닛 (24a) 에 연결되는, 상기 하나 이상의 추가적인 진공 그리퍼 (26a)
    를 특징으로 하는 장치 (10).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 조작 유닛 (24) 및 상기 추가적인 조작 유닛 (24a) 중 적어도 하나는 미리 규정된 운동 범위 내에서 개별 진공 그리퍼 (26, 26a) 를 조작하도록 되어 있는 산업용 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 (10).
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랭크 저장 유닛 (18) 이 적층 유닛인 것을 특징으로 하는 장치 (10).
  12. 시트 재료 (12) 의 폐기물 (28) 로부터, 특히 종이 또는 판지로부터 레이아웃 (22) 을 분리하는 방법으로서, 다음의 단계들:
    a) 컨베이어 유닛 (14) 상에 시트 재료 (12) 를 제공하는 단계로서, 상기 시트 재료 (12) 는 하나 이상의 블랭크 (20) 를 갖는 레이아웃 (22) 및 폐기물 (28) 을 포함하고, 상기 시트 재료 (12) 는 상기 컨베이어 유닛 (14) 의 진공 시스템 (15) 에 의해 상기 컨베이어 유닛 (14) 상에 유지되는, 상기 제공하는 단계,
    b) 하나 이상의 블랭크 (20) 를 진공 그리퍼 (26), 바람직하게는 제 1 항 내지 제 7 항에 따른 그리퍼 조립체 (27) 의 진공 그리퍼 (26) 로, 폐기물 (28) 과 상호작용하지 않으면서 포획하는 단계, 및 그 후,
    c) 폐기물 (28) 로부터 상기 하나 이상의 블랭크 (20) 를 분리하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계 c) 후, 상기 블랭크 (20) 는 블랭크 저장 유닛 (18), 특히 적층 유닛 또는 추가 컨베이어 유닛으로 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    단계 b) 동안, 상기 진공 그리퍼 (26) 가 상기 시트 재료 (12) 위에 위치되며, 상기 진공 그리퍼 (26) 가 폐기물 (28) 과의 협동 없이 상기 블랭크 (20) 를 선택적으로 포획하는 것을 특징으로 하는 방법.
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