KR20220009983A - 유연한 피치를 가진 제품 계량 시스템 - Google Patents

유연한 피치를 가진 제품 계량 시스템 Download PDF

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KR20220009983A
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장-크리스토프 보나인
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웨스트락 패키징 시스템스, 엘엘씨
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Abstract

제품 관리 시스템(100)은: 러그 대기 섹션(108), 러그 결합 섹션(110) 및 제품 결합 섹션(112)을 포함하고, 각 섹션은 특정 러그 이동 단계를 수행하도록 구성 및 적응된, 연속적인 제1 트랙(104); 상기 트랙을 부분적으로 따르고 상기 트랙의 적어도 일부에 대하여 러그(106)를 작동시키도록 구성 및 적응된 연속적인 체인(116); 상기 트랙(104)을 따라 이동 가능하게 배치되고 상기 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 제품을 이동시키도록 구성된 일련의 러그들(106); 상기 트랙의 상기 러그 결합 섹션(110)에 배치되고, 상기 트랙의 상기 대기 섹션(108)으로부터 계량 러그들(106)이 상기 체인(116)과 결합하게 하고 상기 이송 체인을 따라 상기 러그들의 각각의 사이의 가변 피치를 제어하도록 구성된 스타 휠(120); 및 상기 러그들(106)을 상기 대기 섹션(108)으로, 그리고 상기 대기 섹션(108)의 끝으로 안내하도록 구성된 자력 소스(122)를 포함한다.

Description

유연한 피치를 가진 제품 계량 시스템
본 발명은 제품 계량 시스템(product metering system)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품 피치(pitch)가 유연한 제품 계량 시스템에 관한 것이다.
제품 이동 설비 및 시스템에서, 하위 포장 단계에서 요구하는 대로 제품을 이격시키는 일이 흔하고 필요하다. 과거에는, 고정된 피치 제품 컨베이어가 사용되었으며, 이것은, 상이한 크기의 패키지 또는 상이한 크기의 제품에 대해 시스템을 준비하기 위해 도구를 중지하고 전환하는 것을 요구했다. 이것은 종종 바람직하지 않다.
기존의 방법 및 시스템은 일반적으로 의도한 목적에 만족스러운 것으로 여겨졌다. 그러나 개선된 피치 제어 및 개선된 신뢰성을 갖는 제품 계량 시스템에 대한 요구가 당해 기술분야에서 여전히 존재한다. 본 개시는 이러한 나머지 도전들 중 적어도 하나에 대한 솔루션을 제공할 수 있다.
본 발명의 제품 관리 시스템은: 러그(lug) 대기 섹션, 러그 결합 섹션, 및 제품 결합 섹션을 포함하고, 각 섹션은 특정 러그 이동 단계를 수행하도록 구성 및 적응된, 연속적인 제1 트랙; 상기 제1 트랙을 부분적으로 따르고 상기 트랙의 적어도 일부에 대하여 러그들을 작동시키도록 구성 및 적응된 연속적인 체인; 상기 트랙을 따라 이동 가능하게 배치되고 상기 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 제품을 이동시키도록 구성된 일련의 러그들; 상기 트랙의 상기 러그 결합 섹션에 배치되고 상기 트랙의 상기 대기 섹션으로부터 계량 러그들이 상기 체인과 결합하게 하고 이송 체인(transferring chain)을 따라 상기 러그들의 각각의 사이의 가변 피치를 제어하도록 구성된 스타 휠(star wheel); 및 상기 러그들을 상기 대기 섹션으로 안내하도록 구성된 자력 소스(magnetism source)를 포함한다.
상기 체인 및 상기 트랙은 패널 내에 배치될 수 있고 상기 체인은 상기 제1 트랙 아래에 위치한 상기 패널 내의 2차 채널 내에 배치된다. 상기 제1 트랙은 수평면으로 배향될 수 있다. 각 러그는 상기 제품과 맞물리도록 구성 및 적응된 아암(arm)을 포함할 수 있다.
상기 스타 휠은 상기 체인과 독립적으로 움직이도록 프로그래밍 된다. 상기 스타 휠은 상기 체인을 따라 상기 러그들 각각의 사이의 피치를 제어하기 위한 제어기에 의해 작동된다. 상기 스타 휠은 수직 샤프트 상에 배치되고 이에 의해 작동되며, 제어기는 상기 제1 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 상기 러그들 각각의 사이의 원하는 간격에 대응하는 속도로 상기 수직 샤프트를 회전시키도록 프로그래밍 된다. 상기 스타 휠은 상기 러그의 베이스를 보완하도록 구성된 일련의 슬롯들을 포함한다.
상기 체인은 상기 제1 트랙을 따라 상기 러그들을 구동하기 위해 상기 러그들과 맞물리도록 구성 및 적응된 일련의 수직으로 정렬된 부재들을 포함한다. 각각의 러그는, 상기 제1 트랙 내에 배치되고 상기 제1 트랙을 따라 위치를 유지하도록 구성 및 적응된 원통형 부분을 포함한다. 각각의 러그의 상기 원통형 부분은 방사상으로 돌출된 플랜지를 포함한다. 상기 체인은 일련의 수직으로 정렬된 부재들을 포함하며, 여기서 각각의 수직으로 정렬된 부재들은 상기 제1 트랙을 따라 상기 러그들을 구동하기 위해 각 러그의 베이스로부터 돌출하는 선행 원통형 부재와 맞물리도록 구성 및 적응된다. 각각의 러그는 상기 제1 트랙 내에서 각 러그의 안정성을 개선하도록 구성 및 적응된 후미 원통형 부재를 포함한다.
상기 제1 트랙을 따라 분리 메커니즘이 배치되며 이것은 상기 체인에서 상기 러그들을 분리하고 상기 러그들을 상기 러그 대기 섹션으로 안내하도록 구성된다. 각각의 러그는 자석 반응 재료를 포함하고 상기 자성 소스는 상기 러그 결합 섹션에 근접한 러그 대기 섹션 단부를 향해 각 러그를 편향하도록 구성된다. 상기 제품 관리 시스템은 또한 상기 제품 결합 섹션에 제품을 공급하도록 구성된 컨베이어를 포함할 수 있다.
본 개시의 시스템 및 방법의 이들 및 다른 특징은 도면과 함께 취해진 바람직한 실시형태의 다음의 상세한 설명으로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 더욱 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 아래에 상세히 설명한다. :
도 1은 제품 계량 시스템의 사시도이다.
도 1a는 제1 트랙을 노출시키는 제거된 패널의 단면을 보여주는 도 1의 사시도이다.
도 1b는 도 1의 사시도로서, 패널이 제거되어 체인이 노출된 단면을 도시한다.
도 1c는 전체 체인을 노출시키는 제거된 패널을 보여주는 도 1의 사시도이다. 그리고
도 2a는 제1 위치에 있는 스타 휠을 보여주는 도 1의 러그와 스타 휠 사이의 결합의 사시도이다.
도 2b는 제1 위치에 있는 스타 휠을 보여주는 도 1의 러그와 스타 휠 사이의 커플링의 사시도이다. 그리고
도 2c는 제3 위치에 있는 스타 휠을 보여주는, 도 1의 러그와 스타 휠 사이의 결합의 사시도이다.
이제 유사한 참조 번호가 본 발명의 유사한 구조적 특징 또는 측면을 식별하는 도면을 참조할 것이다. 제한이 아닌 설명 및 예시의 목적으로, 본 발명에 따른 유연성 피치(flexible pitch)를 갖는 제품 관리 시스템의 예시적인 실시형태의 부분도가 도 1에 도시되고 일반적으로 참조 부호 '100'으로 지정된다. 본 발명에 따른 제품 관리 시스템의 다른 실시형태, 또는 그 측면들이 도 2a 내지 2c에 제공된다. 본 발명의 방법 및 시스템은, 시스템을 정지시키고 전환을 제공할 필요 없이, 트랙을 따라 원하는 피치로 제품을 매끄럽게 이동시키는 데 사용될 수 있다.
도 1은 내부에 제1 연속 트랙(104)을 갖는 패널(102)을 포함하는 제품 관리 시스템(100)을 도시한다. 상기 패널은 다수의 패널로 구성될 수 있으며, 각 패널은 트랙(104)의 일부를 포함한다. 제1 트랙(104)은 제품 결합 러그(lug)(106)를 위한 경로 및 지지를 제공한다. 제1 트랙(104)은 러그 대기 섹션(108), 러그 결합 섹션(110) 및 제품 결합 섹션(112)을 포함한다. 각각의 섹션에서, 러그(106)는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 상이한 작용을 수행하도록 되어 있다.
도 1a는 제2 연속 트랙(114)을 도시한다. 제2 연속 트랙(114)은 제1 연속 트랙(104)을 따르고 제1 트랙(104) 아래에 위치한다. 제2 연속 트랙(114)은 직선으로 계속되는 반면, 제1 트랙(104)은 러그 대기 섹션(108)으로 분기된다. 제2 트랙(114)은 연속 체인(116)을 수용한다(도 1b 및 1c 참조). 상기 연속 체인은 트랙(112)의 제품 결합 부분에 대하여 러그(106)를 이동시킨다. 러그(106)는 제1 트랙(104)을 따라 이동 가능하게 배치되고 제품 결합 섹션(112)을 따라 제품을 구동하거나 밀도록 구성된다. 제품들을 공급하고 그 제품들을 지지하기 위한 컨베이어(도시하지 않음)가 상기 패널 옆에 그리고 제품 결합 섹션(112) 옆에 배치되며, 따라서 제품 관리 시스템(100)이 다른 제품 관리 장치들을 포함하는 더 큰 제품 관리 시스템의 일부가 될 수 있다.
도 1을 더 참조하면, 스타 휠(star wheel)(120)이 제1 트랙(104)의 러그 결합 섹션(110)에 위치된다. 스타 휠(120)이 회전함에 따라, 스타 휠(120)은 각 러그(106)와 맞물린다. 스타 휠(120)이 회전하는 속도는 시스템에 들어오는 제품들의 속도뿐만 아니라 제품들의 유형, 크기에 따라 변경된다. 스타 휠(120)은 체인(116)과 독립적으로 작동된다. 자성 소스(magnetism source)(122)가 러그 결합 섹션(108)에 근접하게 또는 내부에 위치된다. 상기 자성 소스는 러그 대기 섹션(108)으로 및 러그 대기 섹션의 끝으로 러그(106)를 안내하거나 당긴다. 자성 소스(122)가 켜지거나 결합될 때, 각각의 러그에 있는 자성 재료(128)는 반응하여 자성 소스(122)에 끌린다. 체인(116)으로부터 러그(106)를 분리하고 러그(106)를 러그 대기 섹션(108)으로 안내하기 위해 제1 트랙(104) 내에 쐐기와 같은 분리 메커니즘(124)이 배치될 수 있다. 쐐기(124)는 체인(116)이 동일한 방향으로 계속 이동하는 동안 각 러그(106)가 체인(116)으로부터 미끄러져 러그 대기 섹션(108)으로 계속 이동하도록 한다.
도 1b에서, 각 러그(106)는 베이스(126), 자성 재료(128), 베이스(126)로부터 돌출된 원통형 부재(130), 및 제품과 맞물리도록 구성 및 적응된 아암(132)을 포함한다. 제1 트랙(104) 내에 배치된 각 원통형 부재(130)는 제1 트랙(104)을 따라 러그(106)의 위치를 유지하도록 구성 및 적응된다. 각 러그의 원통형 부분(130)은 그로부터 반경 방향으로 돌출하는 플랜지(131)를 포함한다. 원통형 부분(130) 및 플랜지(131)는 2개의 열차 레일 사이에 배치된 수평 열차 휠로서 작용한다. 원통형 부분(130)은 또한 베어링을 포함할 수 있다. 체인(116)은 일련의 수직으로 정렬된 부재(136)를 포함하며, 여기서 각각의 수직으로 정렬된 부재(136)는 제1 트랙(104)을 따라 러그(106)를 구동하기 위해 원통형 부재(130)와 맞물리도록 구성 및 적응된다.
도 2a-2c를 더 참조하면, 스타 휠(120)은 수직 샤프트(140) 상에 배치되고 이에 의해 작동된다. 수직 샤프트(140)에 연결된 제어기(도시하지 않음)는 수직 샤프트(140)를 회전시키도록 프로그래밍 된다. 샤프트(140) 및 스타 휠(120)은, 제1 트랙(104)의 제품 결합 섹션(110)을 따라 러그들(106) 각각의 사이의 원하는 간격을 제어하는 속도로 회전된다. 도면들은 러그(106)와 스타 휠(140)의 진행을 보여준다. 스타 휠(120) 먼저 러그 대기 섹션(108)의 끝에 있는 러그(106)와 결합한다. 스타 휠(120)은 러그의 베이스(126)를 보완하도록 구성된 일련의 슬롯(142)을 포함한다. 스타 휠(120)이 회전함에 따라, 러그(106)는 체인(116)의 수직 부재(136)의 경로에 있도록 이동된다. 이 시점에서, 체인(116)은 러그(106)와 맞물리며, 스타 휠(120)의 어떤 부분도 러그(106)가, 체인(116)의 속도로, 체인(116)과 함께 앞으로 이동하는 것을 방해하지 않는다. 스타 휠(120)은 체인(116)과 독립적으로 움직이도록 프로그래밍 된다. 각 러그(106)는 또한 플랜지(139)가 있는 후미 원통형 부재(138)를 포함하며, 이것은 제1 트랙(104) 내에서 각 러그(106)의 안정성을 개선하고, 러그(106)가 제자리에서 회전하지 않도록 하고, 체인의 수직 부재(136)가 러그를 그냥 통과하지 않도록 보장한다.
본 개시내용의 방법 및 시스템은, 위에서 설명되고 도면에 도시된 바와 같이, 증가된 신뢰성, 안정성 및 피치 유연성을 포함하는 우수한 특성을 구비한 제품 관리 시스템을 제공한다. 본 개시내용의 장치 및 방법이 실시형태들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당해 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 변경 및/또는 수정이 이루어질 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.

Claims (19)

  1. 제품 관리 시스템으로서,
    러그 대기 섹션, 러그 결합 섹션, 및 제품 결합 섹션을 포함하고, 각 섹션은 특정 러그 이동 단계를 실행하도록 구성 및 적응된, 연속적인 제1 트랙;
    상기 트랙을 부분적으로 따르고 상기 트랙의 적어도 일부에 대해 러그를 작동시키도록 구성 및 적응된 연속적인 체인;
    상기 트랙을 따라 이동 가능하게 배치되고 상기 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 제품을 이동시키도록 구성된 일련의 러그들;
    상기 트랙의 상기 러그 결합 섹션에 배치되고, 상기 트랙의 상기 대기 섹션으로부터 계량 러그들을 상기 체인과 결합하게 하고 이송 체인을 따라 상기 러그들 각각의 사이의 가변 피치를 제어하도록 구성된 스타 휠; 그리고
    상기 러그들을 상기 대기 섹션으로 안내하도록 구성된 자력 소스;
    를 포함하는, 제품 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체인 및 상기 트랙은 패널 내에 배치되는, 제품 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체인은 상기 제1 트랙 아래에 위치한 상기 패널 내의 2차 채널 내에 배치되는, 제품 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랙은 수평면으로 배향되는, 제품 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    각각의 러그는 상기 제품과 맞물리도록 구성 및 적응된 아암(arm)을 포함하는, 제품 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스타 휠은 상기 체인과 독립적으로 움직이도록 프로그래밍 되는, 제품 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스타 휠은 상기 체인을 따라 상기 러그들 각각의 사이의 피치를 제어하기 위한 제어기에 의해 작동되는, 제품 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스타 휠은 수직 샤프트 상에 배치되고 상기 수직 샤프트에 의해 작동되며, 제어기는 상기 제1 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 상기 러그들 각각의 사이의 원하는 간격에 대응하는 속도로 상기 수직 샤프트를 회전시키도록 프로그래밍 된, 제품 관리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스타 휠은 상기 러그의 베이스를 보완하도록 구성된 일련의 슬롯들을 포함하는, 제품 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 체인은 상기 제1 트랙을 따라 상기 러그들을 구동하기 위해 상기 러그들과 맞물리도록 구성 및 적응된 일련의 수직으로 정렬된 부재들을 포함하는, 제품 관리 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    각각의 러그는 상기 제1 트랙 내에 배치되는 원통형 부분을 포함하고, 상기 원통형 부분은 상기 제1 트랙을 따라 상기 러그의 위치를 유지하도록 구성 및 적응된, 제품 관리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    각각의 러그의 상기 원통형 부분은 반경 방향으로 돌출된 플랜지를 포함하는, 제품 관리 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 체인은 일련의 수직으로 정렬된 부재들을 포함하고, 상기 수직으로 정렬된 부재들 각각은 상기 제1 트랙을 따라 상기 러그들을 구동하기 위해 각 러그의 베이스로부터 돌출하는 선행 원통형 부재와 맞물리도록 구성 및 적응된, 제품 관리 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    각각의 러그는 상기 제1 트랙 내의 각 러그의 안정성을 개선하도록 구성 및 적응된 후미 원통형 부재를 포함하는, 제품 관리 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 러그를 상기 체인으로부터 분리하고 상기 러그를 상기 러그 대기 섹션으로 안내하도록 구성되고 상기 제1 트랙을 따라 배치된 분리 메커니즘을 포함하는, 제품 관리 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    각각의 러그는 자석 반응 재료를 포함하는, 제품 관리 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 자성 소스는 각 러그를 상기 러그 결합 섹션에 근접한 러그 대기 섹션 단부를 향해 편향시키도록 구성되고 적응되는, 제품 관리 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제품 결합 섹션에 제품을 공급하도록 구성된 컨베이어를 더 포함하는, 제품 관리 시스템.
  19. 패널을 포함하는 제품 관리 시스템으로서,
    상기 패널은:
    러그 대기 섹션, 러그 결합 섹션, 및 제품 결합 섹션을 포함하는 연속적인 제1 트랙으로서, 각 섹션은 특정 러그 이동 단계를 실행하도록 구성 및 적응된, 연속적인 제1 트랙;
    상기 제1 트랙 아래에 위치하고 상기 연속적인 제1 트랙을 부분적으로 뒤따르는 연속적인 제2 트랙;
    상기 연속적인 제2 트랙 내에 배치되고 상기 트랙의 적어도 일부에 대해 러그들을 작동시키도록 구성 및 적응된 연속적인 이송 체인;
    상기 트랙을 따라 이동 가능하게 배치되고, 상기 트랙의 상기 제품 결합 섹션을 따라 제품을 이동시키도록 구성된 일련의 러그들로서, 각 러그는 베이스, 자석, 상기 베이스로부터 돌출되고 상기 연속적인 제1 트랙 내에 배치된 원통형 부재, 및 상기 제품과 맞물리도록 구성 및 적응된 아암을 포함하는, 일련의 러그들;
    상기 제1 트랙의 상기 러그 결합 섹션에 배치되고, 상기 트랙의 상기 러그 대기 섹션으로부터 계량 러그들을 상기 이송 체인과 결합시키도록 구성되며, 상기 이송 체인과 독립하여 작동되는 스타 휠; 그리고
    상기 러그들을 상기 대기 섹션으로 안내하도록 구성된 자력 소스;
    를 포함하는, 제품 관리 시스템.
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