KR20220007896A - 유연한 피치의 제품 계량 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대기 섹션, 제품 맞물림 섹션 및 반환 섹션을 포함하는 제1 연속 트랙; 및 제1 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제1 일련의 자성 소스를 포함하는 제1 패널을 포함하는 제품 관리 시스템이다. 제1 일련의 러그(116)가 제1 연속 트랙을 따라 이동 가능하게 분산되고 제1 연속 트랙(106)을 따라 제1 일련의 러그들의 각 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 제1 일련의 자성 소스들에 반응하도록 구성되며 제품 맞물림 부재(118)가 제품과 맞물림 작동하도록 구성되고 적응된 각 러그에 부착된다.
Description
본 발명은 제품 계량(metering) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유연한 피치의 제품 계량 시스템에 관한 것이다.
다양한 장치가 제품 계량 기술에서 알려져 있다. 컨베이어(conveyor)와 러그(lug)를 사용하는 다양한 시스템이 제품을 이동하는 데 사용된다. 기존의 방법 및 시스템은 일반적으로 그 의도한 목적에 만족스러운 것으로 여겨졌다. 그러나 하나의 제품에서 다른 제품으로 단순하고 더 빠른 시스템의 전환이 이루어지는 시스템이 여전히 당해 업계에서 필요하다. 시스템은 생산성을 위해 제품 라인 사이의 정지시간(downtime)이 적을 필요가 있다. 또한, 경제적으로 실행 가능한 그러한 시스템에 대한 요구가 당해 업계에 여전히 남아 있다.
본 개시는 이러한 나머지 과제들 중 적어도 하나에 대해 솔루션을 제공할 수 있다.
본 발명 제품 관리 시스템은 제1 패널, 제1 일련의 러그들 및 제품 맞물림 부재를 포함하며, 상기 제1 패널은: 대기 섹션, 제품 맞물림 섹션 및 반환 섹션을 포함하는 제1 연속 트랙과, 상기 제1 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제1 일련의 자성 소스들을 포함하며; 상기 제1 일련의 러그들은 상기 제1 연속 트랙 주위에 이동 가능하게 분산되고, 상기 제1 연속 트랙을 따라 제1 일련의 러그들의 각 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 제1 일련의 자성 소스들에 반응하도록 구성되며; 상기 제품 맞물림 부재는 제품과 맞물림 작동하도록 구성되고 적응된 각각의 러그에 부착된다. 제2 일련의 자성 소스들이 상기 제1 연속 트랙에 평행하게 배치된 제2 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치될 수 있고, 제2 일련의 러그들이 상기 제2 연속 트랙을 따라 이동 가능하게 분산되고 상기 제1 연속 트랙을 따라 상기 제2 일련의 러그들의 각각의 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 제2 일련의 자성 소스들에 반응하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 일련의 러그들의 러그들과 제2 일련의 러그들의 러그들은 상기 제1 트랙을 따라 교대로 배열되고 상기 제2 트랙을 따라 교대로 배열된다.
상기 제품 맞물림 부재는 2개의 직교(Cartesian) 방향으로 작동 가능한 하나 이상의 아암(arm)을 포함할 수 있고, 각각의 러그는 제1 제품 맞물림 부재 베이스 및 제2 제품 맞물림 부재 베이스를 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 베이스는 제품 맞물림 부재를 포함한다. 상기 아암은 캔 또는 병 제품과 맞물리도록 구성되고 적응된 하나 이상의 반원형 단부 또는 상기 제품의 후단 또는 전단과 맞물리도록 구성되고 적응된 패들(paddle)을 포함할 수 있다.
각각의 러그는 제1 패들 및 제2 패들을 포함할 수 있다. 제1 패들 및 제2 패들은 팬터그래프 연결장치(pantograph linkage)에 의해 상기 러그에 부착된다. 각각의 러그는 1차 베이스(base) 및 2차 베이스를 포함할 수 있으며, 1차 베이스는 상기 자성 소스에 의해 제어되고 2차 베이스는 상기 자성 소스와 독립적이며, 각각의 베이스는 패들을 포함한다.
상기 제1 일련의 자성 소스들은 상기 제1 트랙을 따라 접선 방향으로 배치된 일련의 자성 판들(magnetic plates), 및 상기 자성 판들 각각을 작동하도록 구성되고 적응된 일련의 코일을 포함할 수 있다. 컨트롤러가 상기 자성 판들 각각을 제어하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 트랙을 따라 이동하는 러그들에 대해 구성 가능한 속도 프로필을 제공하도록 구성 및 적응된다. 상기 속도 프로파일은 가속 구간, 감속 구간 및 정속 구간을 포함한다.
하나 이상의 스타 휠이 상기 제1 연속 트랙의 러그 맞물림 섹션에 근접하게 배치되고 상기 러그 맞물림 섹션에 제품을 계량하도록 구성 및 적응된다.
상기 제품 관리 시스템은 제2 스타 휠을 포함할 수 있다. 상기 패널은 상기 일련의 러그들을 지지하도록 구성된 제1 캠 및 제2 캠을 포함할 수 있다. 상기 캠들 각각은 부분적으로 제1 트랙을 따르고 상기 캠들 각각은 적어도 한 쌍의 기복(undulation)을 포함할 수 있다.
본 개시의 시스템 및 방법의 이들 및 다른 특징은 도면과 함께 취해진 바람직한 실시형태의 다음의 상세한 설명으로부터 통상의 기술자에게 더 쉽게 명백해질 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 과도한 실험 없이 본 발명의 장치 및 방법을 만들고 사용하는 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 특정 도면을 참조하여 본 명세서에서 바람직한 실시형태를 아래에서 상세히 설명한다:
도 1은 제품 계량 시스템의 사시도이다.
도 1a는 제1 연속 트랙에 평행한 제2 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제2 일련의 자성 소스를 보여준다.
도 2a는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제1 실시형태를 도시한다.
도 2b는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제2 실시형태를 도시한다.
도 2c는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제3 실시형태를 도시한다.
도 3은 도 1의 일부의 사시도로서, 자성 소스들의 레이아웃을 도시한다.
도 4a-4b는 사이클의 주어진 지점에서 각 러그의 잠재적 위치, 속도 및 가속도 프로파일을 그래픽으로 나타낸 것이다.
도 1은 제품 계량 시스템의 사시도이다.
도 1a는 제1 연속 트랙에 평행한 제2 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제2 일련의 자성 소스를 보여준다.
도 2a는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제1 실시형태를 도시한다.
도 2b는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제2 실시형태를 도시한다.
도 2c는 도 1의 일부의 사시도로서, 제품 맞물림 부재의 제3 실시형태를 도시한다.
도 3은 도 1의 일부의 사시도로서, 자성 소스들의 레이아웃을 도시한다.
도 4a-4b는 사이클의 주어진 지점에서 각 러그의 잠재적 위치, 속도 및 가속도 프로파일을 그래픽으로 나타낸 것이다.
이제 유사한 참조 번호가 본 발명의 유사한 구조적 특징부 또는 측면을 식별하는 도면을 참조할 것이다. 제한이 아닌 설명 및 예시를 위해, 본 발명에 따른 제품 계량 시스템의 예시적인 실시형태의 부분도가 도 1에 도시되고 일반적으로 참조 부호 '100'으로 지시된다. 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시형태들, 또는 그 측면들이 도 2 내지 4에 제공되고 설명될 것이다. 본 발명의 방법 및 시스템은 변화하는 제품 포장 및 크기 요구사항에 대한 시스템 적응성을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 시스템은 기계를 멈출 필요 없이 상황에 맞게 구성을 변경하고, 부품을 이동 및 교환할 수 있다.
도 1은 필요에 따라 음료 캔과 같은 제품을 이송하고 이격시키는 제품 관리 시스템(100)을 도시한다. 제품을 적절하게 이격시키면 2x3, 2x2, 3x4 등과 같은 다양한 팩 크기로 제품들의 매끄러운 포장이 가능할 수 있다. 상기 시스템은 제1 패널(102)을 포함한다. 패널(102)은 직립으로 서서 수직 평면을 형성한다. 시스템(100)이 제품들과 맞물려 제품들을 계량하고 시스템 내로 밀어넣는 위치에 근접하여 한 쌍의 스타 휠(star wheel)(104)이 배치된다.
패널(102)은 러그들을 지지하도록 구성된 제1 캠(108) 및 제2 캠(110)과 함께 제1 연속 트랙(106)을 그 자체에 포함한다. 캠(108, 110)은, 기복(undulation) 쌍(112)에서, 한 위치에서 트랙의 경로에서 약간만 벗어나는 제1 트랙(106)을 부분적으로 따른다. 제1 연속 트랙(106)은 대기 섹션, 제품 맞물림 섹션 및 반환 섹션을 포함한다. 제1 일련의 자성 소스(114)가 제1 연속 트랙(106)을 따라 둘레방향으로 배치된다. 제1 일련의 러그(116)가 제1 연속 트랙(106)을 따라 이동 가능하게 분산되고, 캠(108, 110)에 의해 지지된다. 러그들(116)은 제1 연속 트랙(106)을 따라 미끄러지거나 굴러가는 동안 각 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 제1 일련의 자성 소스에 반응하도록 구성된다. 각 러그는 그에 부착된 제품 맞물림 부재(118)를 포함하며 이것들은 제품 그룹의 각 제품에 접촉하도록 구성되고 적응된다.
도 1a는 제1 연속 트랙에 평행한 제2 연속 트랙(107)을 따라 둘레방향으로 배치된 제2 일련의 자성 소스(115)를 보여준다. 제2 트랙(107) 및 제2 일련의 자성 소스(115)는 제1 패널(102) 반대편에 위치한 제2 패널(103) 내에 위치할 수 있다. 제2 일련의 러그(117)가 제2 연속 트랙(107) 주위에 이동 가능하게 분산되고 제2 일련의 자성 소스(115)에 반응하도록 구성된다. 제1 일련의 러그(116)의 러그들과 제2 일련의 러그(117)의 러그들은 제1 트랙(106)을 따라 교대로 배열되고 제2 트랙(107)을 따라 교대로 배열된다. 상기 일련의 러그(116, 117) 둘 다 두 트랙에 의해 미끄러지지만, 러그들은 자성 소스(114, 115) 각각에 의해 상응하게 제어된다. 단일 자성 소스는 각 러그 사이의 원하는 간격과 원하는 속도로 러그들을 제어할 수 없다. 시스템이 필요한 제품 처리량을 처리할 수 있으려면 러그들 각각은 100cm 이하만큼 이격되이어야 한다. 자석 관점에서 시스템의 제약이 주어지면, 제1 일련의 러그(116)의 러그들 각각은 상기 100cm 이격 요구사항을 충족할 수 없다. 제1 일련의 러그(116)와 간헐적으로 이격된 제2 일련의 러그(117)를 사용하면 시스템이 각각의 연속적인 러그 사이의 원하는 100cm 이격을 충족할 수 있다.
도 1 및 도 1a를 추가로 참조하면, 제품 맞물림 부재(118) 각각은 2개의 직교 방향으로 작동 가능한 하나 이상의 아암(120)을 포함한다. 아암(120)은 각 제품 맞물림 부재(118)의 베이스를 따라 앞뒤로 미끄러진다. 아암(120)은 또한 러그(116, 117)의 이동 방향을 따라 미끄러질 수 있다. 아암(120)은 필요한 제품 또는 병과 정확하게 접촉하기 위해 미끄러진다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 각 러그(116, 117)가 제1 제품 맞물림 부재 베이스(122) 및 제2 제품 맞물림 부재 베이스(124)를 포함하는 제1 실시형태로서, 각각의 베이스는 제품 맞물림 부재(118)를 포함한다. 이 실시형태에서, 아암(120)은 캔 또는 병 제품과 맞물리도록 구성되고 적응된 한 쌍의 반원형 단부를 포함한다.
도 2b는 아암(120)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 이 실시형태에서, 각각의 러그(116)는 아암(120)에 연결된 제1 패들(126) 및 제2 패들(128)을 포함하고, 각각의 패들은 제품의 후단 또는 전단 측과 맞물리도록 구성되고 적응된다. 제1 패들(126)과 제2 패들(128)은 팬터그래프 연결장치(130)에 의해 러그에 부착되며, 상기 팬터그래프는 패들(126, 128)이 서로 떨어져 이동하도록 하고, 패들(126, 128)이 제품을 잡기 위해 제품 쪽으로 이동할 수 있게 한다. 상기 팬터그래프 연결장치의 단부(132)는 또한 상기 베이스를 따라 단일 방향으로 병진이동 가능하다.
도 2c는 각각의 러그가 1차 베이스(136) 및 2차 베이스(138)를 포함하는 아암(120)의 제3 실시형태로서, 2차 베이스(138)는 1차 베이스(136)에 종속하고, 각각의 베이스가 패들(140)을 포함한다. 1차 베이스(136)는 자성 소스에 의해 제어되는 반면, 2차 베이스(138)는 트랙 상의 위치에 따라 1차 베이스(136)로부터 이격된다.
도 3을 참조하면, 제1 일련의 자성 소스(114)는 제1 트랙(106)을 따라 접선으로 배치된 일련의 자성 판(magnetic plate)(146), 및 자성 판(146) 각각을 작동하도록 구성되고 적응된 일련의 코일(148)을 포함한다. 자성 판(146) 각각은 컨트롤러(미도시)에 의해 개별적으로 제어되고 작동된다. 상기 컨트롤러는 제1 트랙을 따라 이동하는 러그에 대해 구성 가능한 속도 프로파일을 제공하도록 구성 및 적응된다. 도 4a-4b에서 볼 수 있듯이, 가능한 속도 프로파일은 러그에 대한 가속 구간, 감속 구간 및 정속 구간을 포함한다.
본 개시내용의 방법 및 시스템은, 위에서 설명되고 도면에 도시된 바와 같이, 증가된 신뢰성 및 안정성, 및 감소된 크기를 포함하는 우수한 특성과 다양한 제품 요구사항에의 적응 가능성이 높은 유연한 피치의 제품 계량 시스템을 제공한다. 본 개시내용의 장치 및 방법이 실시형태를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경 및/또는 수정이 이루어질 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
Claims (19)
- 제1 패널, 제1 일련의 러그들 및 제품 맞물림 부재를 포함하는 제품 관리 시스템으로서,
상기 제1 패널은:
대기 섹션, 제품 맞물림 섹션 및 반환 섹션을 포함하는 제1 연속 트랙; 및
상기 제1 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제1 일련의 자성 소스들;
을 포함하고,
상기 제1 일련의 러그들은 상기 제1 연속 트랙 주위에 이동 가능하게 분산되고 상기 제1 연속 트랙을 따라 상기 제1 일련의 러그들의 각 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 제1 일련의 자성 소스들에 반응하도록 구성되며;
상기 제품 맞물림 부재는 상기 러그들 각각에 부착되고 제품과 맞물리도록 작동하도록 구성되고 적응된, 제품 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 연속 트랙에 평행하게 배치된 제2 연속 트랙을 따라 둘레방향으로 배치된 제2 일련의 자성 소스들을 포함하고,
상기 제2 연속 트랙 둘레에 이동 가능하게 배치된 제2 일련의 러그들을 포함하며,
상기 제2 일련의 러그들은 상기 제1 연속 트랙을 따라 상기 제2 일련의 러그들의 각 러그의 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 제2 일련의 자성 소스들에 반응하도록 구성된, 제품 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제1 일련의 러그들의 러그들과 제2 일련의 러그들의 러그들은 상기 제1 트랙을 따라 교대로 배열되고 상기 제2 트랙을 따라 교대로 배열되는, 제품 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제품 맞물림 부재는 2개의 직교 방향으로 작동 가능한 하나 이상의 아암을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제4항에 있어서,
각 러그는 제1 제품 맞물림 부재 베이스 및 제2 제품 맞물림 부재 베이스를 포함하고, 각 베이스는 제품 맞물림 부재를 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 아암은 캔 또는 병 제품과 맞물리도록 구성되고 적응된 하나 이상의 반원형 단부를 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 아암은 상기 제품의 후단 또는 전단 측과 맞물리도록 구성되고 적응된 패들을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제7항에 있어서,
각 러그는 제1 패들 및 제2 패들을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 제1 패들 및 상기 제2 패들은 팬터그래프 연결장치에 의해 상기 러그에 부착되는, 제품 관리 시스템. - 제8항에 있어서,
각 러그는 1차 베이스 및 2차 베이스로 구성되고, 상기 1차 베이스는 상기 자성 소스에 의해 제어되고 상기 2차 베이스는 상기 자성 소스와 독립적이며, 각 베이스는 패들을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 일련의 자성 소스는 상기 제1 트랙을 따라 접선 방향으로 배치된 일련의 자성 판, 및 상기 자성 판들 각각을 작동하도록 구성되고 적응된 일련의 코일들을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제11항에 있어서,
컨트롤러가 상기 자성 판들 각각을 제어하는, 제품 관리 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제1 트랙을 따라 이동하는 러그들에 대한 구성 가능한 속도 프로파일을 제공하도록 구성되고 적응된, 제품 관리 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 속도 프로파일은 가속 구간, 감속 구간 및 정속 구간을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 연속 트랙의 상기 러그 맞물림 섹션에 근접하게 배치되고 상기 러그 맞물림 섹션에 제품을 계량하도록 구성되고 적응된 하나 이상의 스타 휠을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제15항에 있어서,
제2 스타 휠을 더 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 패널은 상기 일련의 러그를 지지하도록 구성된 제1 캠 및 제2 캠을 포함하는, 제품 관리 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 캠들 각각은 상기 제1 트랙을 부분적으로 따르는, 제품 관리 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 캠들 각각은 적어도 한 쌍의 기복(undulations)을 포함하는, 제품 관리 시스템.
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