KR102488727B1 - 센터링 장치 - Google Patents

Abstract

평평한(flat) 워크피스(workpiece)(700-706)들을 센터링(centering)하기 위한 센터링 장치(1)는, 워크피스(700-706)를 파지(gripping)하기 위해 적어도 제1 및 제2 그리핑 디바이스(gripping device)(300, 301)를 갖는 센터링 스테이션(centering station)(100), 및 센터링 스테이션(100)으로의 이송 방향으로 워크피스(700-706)들을 이송하기 위한 이송 수단을 포함한다. 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는 제1 및 제2 가이딩 디바이스(guiding device)(200, 201) 각각에 의해 수평으로 각각 이동될 수 있고, 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는 일 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다.

Description

센터링 장치

본 발명은 평평한(flat) 워크피스(workpiece)들, 특히 프레스(press)로 가공될 판금(sheet metal) 블랭크(blank)들을 센터링(centering)하기 위한 센터링 장치 - 워크피스를 파지(gripping)하기 위해 적어도 제1 및 제2 그리핑 디바이스를 갖는 센터링 스테이션, 및 센터링 스테이션에 대한 이송 방향으로 워크피스들을 이송하기 위한 이송 수단들을 포함함 -에 관한 것이다.

사전 천공 판금 부품들 또는 “블랭크들”은 보통 프레스(예컨대, 멀티-스테이션(multi-station) 프레스 또는 프레스 라인(press line))로 추가 가공된다. 프레스로 실제 가공이 이루어지기 전에, 공급되는 블랭크들은 일반적으로 쌓이지 않거나 분리되어 세척되어야 하고, 필요한 경우 오일(oil)을 발라야 한다. 블랭크들이 프레스로 정확한 방식에 따라 추가 가공되도록 하기 위해, 블랭크들은 전술된 작업들 후에 그리고 프레스로 도입되기 전에, 미리 결정된 배향으로 정확하게 위치되고 배향되어야 한다.

센터링될 워크피스들은 일반적으로 판금 블랭크들로 존재한다. 상기 블랭크들은 운송 중 또는 세척 작업 중에, 미리 정해진 위치를 잃을 수 있다. 이러한 위험을 최소화하기 위해, 워크피스들이 동시에 복수의 위치들에서 로봇 암(robot arm)들과 그리퍼(gipper)들을 통해 파지되고, 상승되어, 센터링되는 것이 이미 알려져 있다. 그러나, 이러한 장치들은 획득하는 데 많은 비용이 들고, 대응하는 방법들은 새로운 워크피스들로 변환하는 데 매우 복잡하고 많은 비용이 든다.

센터링이 기계적 슬라이드(slide)들과 스톱(stop)들로 수행되는 위치 지정 및 배향을 위한 방법들도 알려져 있다. 그러나, 그들은, 슬라이드들과 스톱들의 위치 재지정 및 재배향에 의한 블랭크 타입의 변경 시, 복잡한 방식으로 변환되어야 하는 단점이 있다. 또한, 불규칙한 형상의 판금들 또는 복수의 작은 판금들을 처리할 때, 많은 수의 슬라이드들과 스톱들이 정확한 위치 지정을 보장하는 데 필요하다. 또한, 기계적 슬라이드들은, 블랭크가 센터링 동안 손상될 수 있다는 단점이 있다.

알려져 있는 솔루션들은 복합한 설계를 가지거나, 새로운 워크피스 타입으로 변환하기가 복잡하며, 즉 소기의 워크피스들에 용이하게 사용할 수 없다.

본 발명의 목적은 처음에 기술된 기술분야에 속하고, 컴팩트(compact)하고 단순한 설계를 가지면서 보편적으로 사용될 수 있는 센터링 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적의 달성은 청구항 1항의 특징들에 의해 정의된다. 본 발명에 따르면, 제1 및 제2 그리핑 디바이스(gripping device)는 제1 및 제2 가이딩 디바이스(guiding device) 각각에 의해 수평으로 각각 이동될 수 있고, 제1 및 제2 그리핑 디바이스는 일 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다.

결과적으로, 특히 간단한 센터링 장치는 기술적으로 간단한 방식으로 구현될 솔루션에 의해 제공된다. 워크피스들을 파지하기 위한 그리핑 디바이스들과 그리핑 디바이스들을 이동시키기 위한 가이딩 디바이스들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 널리 알려져 있으며, 더욱이 기술적으로 특히 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 게다가, 특히 볼 테이블(ball table) 또는 볼 플레이트(ball plate)의 구동 볼(driven ball)들과 대조적으로, 가이딩 디바이스들은 특히 간단하고 정확한 방식으로 제어될 수 있다.

센터링을 위해, 워크피스가 바람직하게는 두 개의 자유롭게 회전 가능한 그리핑 디바이스들에 의해 파지된다는 사실에 의해, 특히 간단한 센터링이 가능하게 되고; 특히 일 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능한 정확하게 두 개의 그리핑 디바이스들의 사용하는 경우, 센터링이 특히 간단한 제어를 통해 달성될 수 있다. 워크피스의 센터링을 위해, 후자는 바람직하게는 적어도 두 개의 그리핑 디바이스들에 의해 파지된다. 워크피스가 그리핑 디바이스에 의해 파지된 후에, 가이딩 디바이스들은 워크피스를 센터링하기 위해 작동된다. 지금 그리핑 디바이스는 회전 가능한 방식으로 장착되기 때문에, 두 개의 가이딩 디바이스들에 의해 생성되는 워크피스의 회전들은 간단한 방식으로 채택될 수 있다. 그리핑 디바이스들의 자유로운 회전 가능성에 의해, 그것은 그리핑 디바이스들의 거리들이 일정하게 유지되는 센터링 동안에만 보장되어야 하는 한편, 센터링 동안 발생하는 회전들은 자유롭게 회전 가능한 그리핑 디바이스들에 의해 제거될 수 있다.

바람직하게는, 그리핑 디바이스는 수직축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하고, 바람직하게는 독점적으로 자유롭게 회전 가능하도록, 제1 가이딩 디바이스에 장착된다. 그러나, 원칙적으로, 그리핑 디바이스가 추가로 능동적으로(actively) 회전될 수 있고, 이를 통해 능동적으로 센터링을 지지할 수 있는 것, 즉 그리핑 디바이스는 능동 회전 및 자유 회전 가능성이 모두 달성될 수 있는 방식으로 설계될 수 있다는 것 또한 고려될 수 있다. 그리핑 디바이스들이 회전 가능하다면, 회전축은 비수직 방향으로도 배향될 수 있다.

센터링 장치는, 특히 넓은 분야에서 사용될 수 있도록, 워크피스들이 90 °를 초과하는 각도까지 회전되도록 허용한다. 예컨대, 이송 방향으로 서로 맞물릴 수 있는 방식으로 그리핑 디바이스들을 가이드하는 것이 추가로 고려될 수 있고, 이로 인해 180 °를 초과하는 각도에 대한 회전들 또한 가능할 것이다.

이하에서, “센터링”이라는 용어는 평면(plane)에서 워크피스의 위치 및/또는 배향의 변화를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 센터링은 일반적으로 평행 이동(translation), 회전 또는 둘 다를 통해 발생한다. 바람직하게는, 센터링의 맥락 내에서, 워크피스는 실제 위치로부터 소기의 위치로 중첩된 평행 이동/회전에 의해 전달된다. 실제 위치는 일반적으로, 워크피스가 센터링 스테이션으로 이송되는 워크피스의 배향이고, 소기의 위치는, 워크피스가 센터링 스테이션을 떠나도록 의도된 워크피스의 배향이다.

평평한 워크피스, 특히 프레스로 가공될 판금 블랭크를 센터링하기 위한 방법에 있어서,

a) 검출 디바이스에 의해 이송 수단 상에서 이송되는 워크피스의 현재 위치 및 배향을 결정하는 단계;

b) 워크피스를 센터링 스테이션으로 이송하는 단계;

c) 일 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 제1 및 제2 그리핑 디바이스에 의해 워크피스를 파지하는 단계;

d) 가이딩 디바이스들에 의해 현재 위치 및 소기의 위치에 기초하여 워크피스를 배향시키는 단계가 수행된다.

이러한 방법의 단계들은, 특히 간단한 방식으로 구현될 수 있는 워크피스를 센터링하기 위한 방법을 제공한다. 센터링 스테이션에 도달하기 전에 워크피스의 위치를 결정하는 것은, 후자를 특히 컴팩트하고 간단한 방식으로 설계되도록 허용한다. 특히, 센터링 스테이션과 검출 디바이스는 서로에 독립적으로 형성되고, 예를 들어 유지되거나, 업그레이드되거나, 수리되고, 이로 인해 센터링 장치의 작동 및 유지보수가 간단해질 수 있다.

바람직하게는, 이송 수단은 적어도 하나의 컨베이어 벨트(conveyor belt)를 포함한다. 예를 들면, 컨베이어 벨트는 자성(magnetic) 벨트의 형태를 취할 수 있고, 이로 인해 워크피스가 운송 동안 고정될 수 있다. 자성 벨트들 대신에, 예컨대 진공(vacuum) 벨트들과 같은, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 다른 컨테니어 벨트들이 제공될 수도 있다. 또한, 컨베이어 벨트 표면의 적절한 선택이 주어지면, 워크피스와 컨베이어 벨트 사이의 마찰을 통해, 컨베이어 벨트 상에 워크피스의 고정이 달성될 수 있다.

변형 예들에서, 다른 이송 수단, 예컨대 컨베이어 플레이트(conveyor plate)들, 지지 롤러(supporting roller)들, 볼 플레이트(ball plate) 등이 제공될 수도 있다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 센터링 장치는 그리핑 디바이스들과 가이딩 디바이스들에 의해, 워크피스가 센터링 동작 동안 지지면 상에 놓이도록, 형성된다. 따라서, 특별하게 크거나 변형 가능한 워크피스들, 예컨대 대형 판금들이 완만하게 배향되는 것이 가능하다. 이러한 목적으로, 워크피스는 반드시 컨베이어 벨트에 놓일 필요는 없다. 바람직한 실시예에 있어서, 워크피스는 센터링 동안, 컨베이어 벨트(하기 참조)의 지지면과 다른 지지면 상에 놓인다. 선택적으로, 센터링을 위해, 워크피스는 컨베이어 벨트에서 완전히 또는 부분적으로 들어 올려지거나 상승될 수도 있다.

바람직하게는, 컨베이어 벨트는 서로로부터 이격된 복수의 병렬 컨베이어 벨트 스트립(strip)들을 포함하고, 워크피스 지지면을 갖는 리프팅 유닛(lifting unit)이 두 개의 컨베이어 벨트 스트립들 사이의 공간 내에 배치되고, 워크피스 지지면이 상승되면, 워크피스가 워크피스 지지면 상에 독점적으로 놓인다. 결과적으로, 컨베이어 벨트 상에서 이송되는 워크피스는 간단한 방식으로 상승될 수 있다. 워크피스를 상승시키는 것은, 컨베이어 벨트 상에서의 센터링이 적절하지 않은 경우에, 워크피스를 센터링하기 위해 특히 유리하다. 이는 일반적으로, 컨베이어 벨트가 운송 동안의 워크피스의 배향이 변하지 않는 방식으로 형성되는 경우이다. 일반적으로, 운송 동안의 워크피스의 배향이 변하지 않아야 한다; 특히, 워크피스의 배향은 센터링 후, 예를 들어 추가 운송 동안 변하지 않도록 의도된다. 바람직하게는, 리프팅 유닛은 공압식으로(pneumatically) 작동되고, 즉 워크피스 지지면이 직접 또는 간접적으로 상승 및 하강될 수 있는 수단으로 공압 실린더(pneumatic cylinder)들을 포함한다. 공압 실린더들 대신에, 리프팅 유닛은 다른 드라이브(drive)들을 포함할 수도 있으며, 예를 들어 스핀들 드라이브(spindle drive), 유압 실린더(hydraulic cylinder)들 등이 제공될 수 있다.

변형 예들에서, 컨베이어 벨트 스트립들 사이에서 리프팅 유닛을 생략하는 것도 있다. 이러한 경우에, 센터링을 위해, 워크피스는 이송 수단 상에 놓이거나, 그리핑 디바이스에 의해 위로부터 파지되고 상승되어 센터링될 수 있다.

바람직하게는, 작동 동안, 워크피스를 파지하기 위해, 그리핑 디바이스는 동시에 하강(하기 참조)되고, 워크피스는 리프트 유닛에 의해 컨베이어 벨트로부터 들어올려 진다.

변형 예들에서, 먼저 워크피스를 고정하기 위해, 그리핑 디바이스가 아래로 이동되는 것 또한 가능하고, 이에 따라 워크피스 및 그리핑 디바이스와 함께 리프팅 유닛이 위로 이동한다. 이러한 경우에, 그리핑 디바이스는 리프팅 유닛과 함께 능동적 또는 수동적으로 위로 이동될 수 있다.

바람직하게는, 워크피스 지지면은, 컨베이어 벨트 스트립들의 워크피스 지지면의 마찰 계수 보다 작은 마찰 계수를 갖는다. 이는, 워크피스 지지면이 상승된 경우, 워크피스 지지면 상에 놓인 워크피스가 특히 낮은 마찰 저항에 대항하여(counter to), 이동, 특히 센터링될 수 있다. 이에 따라, 워크피스는 정확하고 효율적으로 센터링될 수 있으며, 가속도는 높아지고 손상 위험은 줄어든다.

변형 예들에서, 다른 마찰 계수를 생략하는 것도 가능하다.

바람직하게는, 리프팅 유닛의 표면은, 리프팅 유닛이 상승된 경우, 워크피스가 볼 플레이트의 볼들 상에 놓이는 방식으로 배치되는 볼 플레이트를 포함한다. 이러한 목적을 위해, 볼 플레이트의 볼들이 자유롭게 회전 가능한 방식으로 장착되며, 그 결과 워크피스가 가능한 낮은 저항에 대항하여, 그리핑 디바이스에 의해 이동, 특히 센터링될 수 있다.

변형 예들에서, 지지면과 워크피스 사이에 센터링 동안 저항을 감소시킬 수 있는 다른 수단이 제공되는 것도 가능하다. 볼 플레이트 대신에, 예를 들어 에어 쿠션(air cushion) 등이 제공될 수도 있다.

바람직하게는, 센터링 스테이션은 제3 및 제4 그리핑 디바이스를 포함하고, 제3 및 제4 그리핑 디바이스는 제3 및 제4 가이딩 디바이스 각각의 의해 수평으로 각각 이동될 수 있다. 특히, 넓은 면적의 워크피스들의 경우에, 두 개의 그리핑 디바이스들이 이용 가능하다면 특히 유리하다. 이에 따라, 개별 그리핑 디바이스들의 로딩(loading)은 감소될 것이고, 이로 인해 더 넓은 워크피스들을 센터링하기 위한 효율적인 방법이 달성될 수 있다. 그러나, 그리핑 디바이스들의 배치에 따라, 서로의 옆에 또는 서로의 뒤에 놓이는 복수의 개별 워크피스들이 동시에 중심화되는 것도 가능하고, 이로 인해 워크피스들을 센터링하기 위한 방법의 효율이 한 번 더 증가될 수 있다.

변형 예들에서, 제3 및 제4 그리핑 디바이스를 생략하는 것도 가능하다. 그러나, 3 개 또는 4 개 이상의 그리핑 장치들, 특히, 예컨대 5 개, 6 개, 7 개, 8 개 이상의 가이딩 디바이스들이 제공되는 것도 고려될 수 있다. 궁극적으로, 가이딩 디바이스의 바람직한 개수는 사용 타입, 특히 사이즈, 안정성(stability), 중량(weight), 그리핑 디바이스의 최대 운반력(carrying force), 병렬로 가공될 워크피스들의 개수 및 추가 요인들에 따라 달라진다.

특히 바람직하게는, 워크피스를 센터링하기 위한 정확하게 두 개의 그리핑 디바이스들이 방법에 사용된다.

바람직하게는, 가이딩 디바이스들 중 하나는 이송 방향으로 그리핑 디바이스를 이동시키기 위한 제1 리니어 가이드(linear guide), 및 이송 방향에 직각으로 제1 리니어 가이드를 이동시키기 위한 제2 리니어 가이드를 포함한다. 특히 간단한 설계되어 비용 효율적인 카티전(Cartesian) 가이드가 제공된다. 카티전 가이딩 디바이스들은, 비용 효율적인 설계를 갖고, 제어하기에 간단하며, 추가로 유지보수가 적다는 이점이 있다. 여기서, 이송 방향에 직각으로 제1 리니어 가이드의 배향은, 전체적으로 센터링 장치가 컴팩트한 설계를 가질 수 있다는 이점이 있다. 이에 따라, 특히 센터링 스테이션에서 컨베이어 벨트 폭을 넘는 센터링 스테이션의 넓은 오버행(overhang)을 실질적으로 생략하는 것이 가능하다. 특히, 제2 리니어 가이드는, 두 개 이상의 제2 리니어 가이드들이 이러한 제1 리니어 가이드 상에서 가이드되도록, 될 수 있다.

변형 예들에서, 가이딩 디바이스들은 이송 방향에 직각으로 그라핑 디바이스를 이동시키기 위한 제1 리니어 가이드, 및 이송 방향으로 제1 리니어 가이드를 이동시키기 위한 제2 리니어 가이드를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 리니어 가이드들은 서로에 병렬로 연장되지 않도록 고려될 수도 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 가이딩 디바이스들의 제1 리니어 가이드들을 위한 레일(rail)들은 서로에 직각일 수 있다. 마지막으로, 하나 이상의 가이딩 디바이스들은, 특히 4 개, 5 개, 6 개 이상의 축들을 가질 수 있는 로봇들의 형태를 취할 수도 있다.

바람직하게는, 제1 및 제2 가이드의 제1 리니어 가이드들은 서로에 평행하게 배치되고, 제1 및 제2 가이드의 제2 리니어 가이드들은 서로 정렬되어 배치된다. 특히 바람직하게는, 제1 및 제2 가이드의 제1 리니어 가이드들은, 제1 리니어 가이드들이 이송 방향에 횡 방향으로 이동 가능한, 이송 방향에 횡 방향의, 바람직하게는 단일의, 레일 가이드(rail guide)를 포함한다. 두 개의 가이딩 디바이스들의 제1 리니어 가이드들의 정렬되어 배치되는 레일 가이드들 또는 공통의 레일 가이드는 센터링 장치의 컴팩트하거나 비용 효율적인 설계를 달성하는 것을 한 번 더 가능하게 한다. 여기서, 두 개의 제1 리니어 가이드들은 전용 드라이브들을 통해 이동될 수 있고, 그 결과 서로에 독립적으로 제어될 수 있다. 그러나, 여기서는, 두 개의 제1 선형 가이드들이 서로 교차할 수 없다는 것이 인정될 수 있다.

변형 예들에서, 제1 선형 가이드들이 분리된 레일 가이드들 상에서 가이드되고, 특히 서로에 평행하게 오프셋되어(offset) 배치될 수도 있다.

바람직하게는, 제1 리니어 가이드는 그리핑 디바이스를 이동시키기 위한 벨트 드라이브를 포함하고, 및/또는 제2 리니어 가이드는 제1 리니어 가이드를 이동시키기 위한 벨트 드라이브를 포함한다. 특히 바람직하게는, 제1 및 제2 리니어 가이드들은 각각 벨트 드라이브를 포함한다. 벨트 드라이브의 사용은, 큰 가속과 빠른 움직임을 매우 정밀하게 수행할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 벨트 드라이브들은 획득 및 유지에 비용 효율적이다. 그러나, 제1 또는 제2 리니어 가이드들만이 벨트 드라이브를 포함하는 한편, 다른 리니어 가이드들은 추가 드라이브, 예컨대 스핀들 드라이브(spindle drive), 공압 또는 유압 드라이브, 랙 드라이브(rack drive), 선형 모터 등을 포함하는 것도 고려될 수 있다.

변형 예들에서, 벨트 드라이브 이외의 드라이브들은 제1 및 제2 리니어 가이드들을 위해 마련될 수도 있다. 이러한 경우에도, 드라이브들이 제1 및 제2 리니어 가이드들에서 동일하게 형성되어야 하는 것은 아니다. 이에 따라, 제1 리니어 가이드는 스핀들을 포함하는 한편, 제2 리니어 가이드는 리니어 모터에 의해 작동된다.

바람직하게는, 그리핑 디바이스는 하강 및 상승될 수 있고, 바람직하게는 특히 제1 리니어 가이드에 대해 공압식으로 상승 및/또는 하강될 수 있다. 이에 따라, 그리핑 디바이스는, 워크피스가 파지될 수 있도록, 간단한 방식으로 워크피스로 가이드될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 그리핑 디바이스는 리프팅 디바이스를 포함하고, 바람직하게는 리프팅 방향은 수직으로, 바람직하게는 컨베이어 벨트의 지지면에 직각으로 배향된다. 리프팅 디바이스는, 워크피스가 리프팅 방향에 대해 힘 없이 유지될 수 있는 방식으로, 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 센터링을 위해, 워크피스는 컨베이어 벨트 또는 볼 플레이트의 지지면 위로 들어 올려질 것이다. 이러한 실시예는 특히 자신의 하중 하에서 변형될 수 있는 대형의 및/또는 굽힘 가능한 워크피스들의 경우에 특히 유리하고, 이는, 워크피스의 변형 및 그로 인한 놓여진 후의 배향의 왜곡을 피할 수 있기 때문이다. 한편, 리프팅 디바이스는, 워크피스가 리프팅 디바이스에 의해 능동적으로 상승 및 하강될 수 있는 방식으로, 형성될 수도 있다. 이에 따라, 특히 보다 작거나 치수적으로 안정한 워크피스들이 마찰이 없는 방식으로 센터링되는 것이 가능하다. 리프팅 디바이스는, 수직 방향으로의 무력(force-free) 유지 및 워크피스들의 능동적 상승이 모두 가능한 방식으로, 형성될 수도 있다.

변형 예들에서, 제1 리니어 가이드에 대한 그리핑 디바이스의 하강 가능성 및 상승 가능성이 생략되는 것도 가능하다. 게다가, 제1 리니어 가이드에 대해 상승 가능하고 하강 가능하도록 설계되는 그리핑 디바이스 대신에, 그리핑 디바이스와 함께, 제1 리니어 가이드가 제2 리니어 가이드에 대해 상승 가능하고 하강 가능하도록 설계되는 것도 가능하다. 마지막으로, 가이드 전체가 상승 가능하고 하강 가능하도록 설계될 수도 있다.

바람직하게는, 그리핑 디바이스는 공압식으로, 특히 복원력(restoring force)에 대항하여, 바람직하게는 스프링력(spring force)에 대항하여, 상승될 수 있다. 이에 따라, 그리핑 디바이스는 비-에너지(no-energy) 상태에서 하강된다. 이러한 배치는, 그리핑 디바이스가 스프링의 이완과 함께 일정한 힘으로 아래로 이동되는 것이 가능하기 때문에, 유리하다. 힘은 소기의 스프링 상수를 갖는 스프링의 선택을 통해 간단한 방식으로 미리 설정될 수 있다. 특히 바람직하게는, 그리핑 디바이스는 스프링력을 통해 독점적으로 하강된다. 이에 따라, 워크피스에 대한 압력의 작용은 간단한 방식으로 제어될 수 있다. 바람직하게는, 그리핑 디바이스는 공압식으로 상승된다. 이에 따라, 특히 빠른 이동이 실행될 수 있고, 즉 그리핑 디바이스는 센터링 후에 빠르게 상승될 수 있다. 따라서, 센터링 동안 보다 짧은 사이클(cycle)들이 달성되고, 이로 인해 특히 효율적인 방법이 만들어 진다.

변형 예들에서, 그리핑 디바이스는 몇몇의 다른 방식으로 상승 가능하고 하강 가능하도록 설계될 수도 있다. 하강은 중력에 의해 발생할 수도 있다. 게다가, 원칙적으로, 하강 대신에, 상승이 스프링력에 대항하여 발생할 수도 있다. 이에 따라, 가이딩 디바이스들의 작동 동안, 리프팅 디바이스의 오작동 시, 예를 들어 공압의 누출 시, 센터링 장치의 손상을 피할 가능성이 있다. 게다가, 상승과 하강 둘 다 소위 공압 스프링(pneumatic spring)을 가지고 공압식으로 발생할 수 있다. 공압 대신에, 랙 드라이브들, 유압 드라이브들, 특히 짧은 스트로크(stroke)의 자성 드라이브들 등이 더 제공될 수도 있다.

바람직하게는, 그리핑 디바이스는 워크피스를 파지하기 위한 서커(sucker)를 포함한다. 특히 이미 공압식으로 작동되는 리프팅 디바이스의 경우, 기존의 인프라(infrastructure)를 보다 잘 활용하는 것이 가능하다. 이에 따라, 예컨대 컨베이어 벨트가 진공 벨트들로 설계될 수도 있다. 추가적으로, 서커들은, 워크피스들이 특히 부드러운 방식으로 파지되는 것이 가능하게 만든다. 게다가, 실질적으로 워크피스의 영역만이 서커 직경에 대응하여 존재될 필요가 있기 때문에, 서커들에 의한 워크피스들의 파지는 특히 간단하다.

변형 예들에서, 그리핑 디바이스는 몇몇의 다른 방식으로 설계될 수도 있다. 이에 따라, 그리핑 디바이스는, 예컨대 전자석을 포함할 수 있다. 게다가, 그리핑 디바이스는 능동적으로 작동 가능한 클램프(clamp)들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 워크피스의 에지(edge) 영역 뒤에 맞물릴 수 있는 후크(hook)들이 마련될 수도 있다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그리퍼(gipper)의 다른 설계에 익숙할 수도 있다.

바람직하게는, 센터링 장치는 이송된 워크피스의 위치와 배향을 검출하기 위한 검출 디바이스를 포함한다. 그리고, 워크피스의 위치와 배향은 이 검출된 정보에 기초하여 센터링 장치에 의해 정정될 수 있다. 검출 디바이스는, 실제 위치가 센터링 전에 결정될 수 있도록, 센터링 스테이션의 업스트림(upstream)에 배치된다.

변형 예들에서, 검출 디바이스는 센터링 스테이션에 의해 둘러질 수 있다. 이러한 경우, 실제 위치는 센터링 스테이션 자체, 예를 들어 워크피스 상의 미리 정의된 지점들을 파지하는 그리퍼들에 의해 인식될 수 있다.

바람직하게는, 검출 디바이스는 이송 방향에 대해 센터링 스테이션의 업스트림에 배치되는 라인 카메라(line camera)를 포함한다. 라인 카메라는 워크피스들의 공급 경로 내에 배치되고, 바람직하게는 워크피스들을 위한 공급 경로 위의 횡 방향으로 연장된다. 이에 따라, 워크피스들의 위치와 배향이 그들이 공급되는 동안, 라인 카메라에 의해 검출된다. 라인 카메라는 간단한 방식으로 설계될 수 있고, 카메라들과 같은 다른 검출 디바이스들과 달리, 위치와 배향의 정확한 검출을 허용하며, 정교한 이미지 처리를 필요로 하지 않는다.

그러나, 변형 예들에서, 다른 검출 디바이스, 예컨대 카메라, 센서 그리드(sensor grid) 등이 마련될 수도 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 라인 카메라는 두 개의 컨베이어 벨트들 사이의 트랜지션(transition), 특히 갭(gap) 내에 배치되고, 바람직하게는 워크피스들의 지지면 아래에 수직으로 위치된(situated) 스캐너(scanner) 및 워크피스들이 이송되는 공간 위에 수직으로 위치되는 반사기(reflector)를 포함한다. 이에 따라, 워크피스는 아래 측에서 스캔된다.

변형 예들에서, 워크피스는 위에서 스캔될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 스캐너가 워크피스들의 지지면 위에 수직으로 위치될 것이다. 게다가, 워크피스의 실제 위치를 검출하기 위해, 위에서 사진이 촬영될 수도 있다. 원칙적으로, 센터링 후의 워크피스의 위치를 소기의 위치와 비교하기 위해, 장치는 이송 방향에서 센터링 스테이션의 다운스트림(downstream)에 검출 디바이스를 포함할 수도 있다. 그러나, 이러한 검출 디바이스를 생략하는 것도 가능하다.

바람직하게는, 센터링 장치는, 워크피스의 소기의 배향이 달성될 수 있도록, 센터링 장치가 라인 카메라의 측정 데이터에 기초하여 제어될 수 있는 방식으로, 설계되는 제어 디바이스를 포함한다. 여기서, 바람직하게는, 워크피스의 명암(llight-dark) 프로파일은 라인 카메라에 의해 결정된다. 간단한 방식으로 처리될 수 있는 데이터가 획득되고, 이는 정확한 워크피스의 위치 지정 및 배향을 허용한다.

검출된 프로파일은, 특히 이후의 처리 스테이션에 의해 예측되는 위치 및 배향을 나타내는 소기의 프로파일과 비교될 수 있다. 명암 프로파일과 소기의 프로파일 사이의 편차는 그 자체로 알려진 방식으로 제어에 의해 평가되고, 수행될 정정들, 예컨대 회전 각도, 즉 종 방향 및 횡 방향으로의 정정들로 변환된다. 그리고, 대기 위치 및 대기 배향의 워크피스가 소기의 프로파일에 대응하도록, 정정들이 가이딩 디바이스들에 의해 구현된다.

본 발명의 다른 유리한 실시예들 및 조합들이 후술되는 상세한 설명 및 청구범위 전체로부터 나올 것이다.

예시적인 실시예를 설명하기 위해 사용되는 도면에서:
도 1은 센터링 장치의 이송 방향에 횡 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다;
도 2는 센터링 장치의 그리핑 디바이스들이 하강된 상태에서 이송 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다;
도 3은 센터링 장치의 그리핑 디바이스들이 상승된 상태에서 이송 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다;
도 4는 센터링 장치의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 5는 카티전 가이딩 디바이스를 통한 이송 방향으로 단면도를 도시한다;
도 6은 그리핑 디바이스가 상승된 상태에서 카티전 가이딩 디바이스를 통한 이송 방향에 횡 방향으로 단면도를 도시한다;
도 7은 그리핑 디바이스가 하강된 상태에서 카티전 가이딩 디바이스를 통한 이송 방향에 횡 방향으로 단면도를 도시한다;
도 8 내지 도 12는 다른 워크피스들을 취급하는 동안의 4 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스들의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 13은 3 개의 워크피스들을 취급하는 동안의 6 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 14 내지 도 16은 다른 워크피스들을 취급하는 동안의 8 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스들의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 17은 4 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스의 개략적인 평면도를 도시하고, 두 개의 워크피스들이 90 °의 각도만큼 회전되어 있다;
도 18은 4 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스의 개략적인 평면도를 도시하고, 두 개의 워크피스들이 서로의 옆 배치로부터 서로의 뒤 배치로 센터링된다.
원칙적으로, 도면에서 동일한 구성요소들에는 동일한 참조 부호들이 제공된다.

도 1은 센터링 장치(1)의 이송 방향에 횡 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다.

본 경우에, 센터링 장치(1)는 워크피스(도 1에 미도시)들을 이송하기 위한 컨베이어 벨트(400)를 포함한다. 이러한 목적을 위해, 컨베이어 벨트(400)는 이송 방향에 평행하게 배향되는 복수의 컨베이어 벨트 스트립(410)들을 포함한다. 컨베이어 벨트(400)는, 컨베이어 벨트 스트립(410)들이 장착되는 하부구조(substructure)(420)를 포함한다. 컨베이어 벨트 스트립(410)들은 드라이브(미도시), 특히 하나 이상의 전기 모터들에 의해 구동된다. 작동 시에, 개별 컨베이어 벨트 스트립(410)들은, 특히 직선으로 된 부분들에서, 동일한 속도(초당 미터)로 구동된다.

센터링 장치(10)는 센터링 스테이션(100)의 구성 부품으로서 제2 컨베이어 벨트(500)를 더 포함한다. 마찬가지로, 컨베이어 벨트(500)는 이송 방향에 평행하게 배향되고 컨베이어 벨트(400)와 유사하게 구동되는 복수의 컨베이어 벨트 스트립(510)들을 포함한다. 컨베이어 벨트들의 지지면들은 실질적으로 동일한 평면 상에 놓이고, 그 결과, 워크피스는 컨베이어 벨트(400)로부터 컨베이어 벨트(500)로 전달될 수 있다.

컨베이어 벨트(400)와 컨베이어 벨트(500) 사이에, 워크피스가 컨베이어 벨트(400)로부터 컨베이어 벨트(500)로의 방향으로 이송될 수 있는 갭이 마련된다. 갭은 이송 방향에 횡 방향으로 존재한다. 갭의 영역에서 컨베이어 벨트들의 지지면 아래에, 갭 위로 가이드되는 워크피스를 검출하고, 그것의 배향과 위치를 결정하는 라인 카메라(600)가 장착된다. 라인 카메라(600)에 의해 방출된 광을 반사시키기 위한 반사기(601)는 컨베이어 벨트들의 지지면 위에 위치된다. 컨베이어 벨트(400, 500)들의 지지면 아래에 위치하는 것은 센터링 장치(1)의 특히 컴팩트한 설계를 허용한다.

센터링 스테이션(100)은, 도 1에서, 이미지 평면에 직각이고 평행하게 연장되는 두 개의 제2 리니어 가이드(250, 251)들을 포함하는 카티전 가이딩 디바이스(200)를 더 갖는다. 두 개의 제2 리니어 가이드(250, 251)들 각각에서, 그리핑 디바이스(300)를 갖는 제1 리니어 가이드(210)와 그리피 디바이스(302)를 갖는 제1 리니어 가이드(212)가 각각 배치되어, 이송 방향에 횡 방향 및 수평으로 이동될 수 있다. 그리핑 디바이스(300, 302)들은 이송 방향으로 두 개의 제1 리니어 가이드(210, 212)들 상에서 이동 가능하고, 제2 리니어 가이드(210, 212)(하기 참조, 도 5 내지 도 7)에 대해 상승 및 하강될 수 있다.

도 2는 그리핑 디바이스(210, 211)들을 갖는 센터링 장치(1)의 이송 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다. 도 2는 특히, 이송 방향에 평행하고, 도 2와 관련하여 판금에 직교하여 연장되는 개별 컨베이어 벨트 스트립(510)들을 도시하고 있다. 이에 따라, 개별 컨베이어 벨트 스트립(510)들은 실질적으로 정사각형으로 도시되어 있다.

도 2는, 이송된 워크피스(700)가 컨베이어 벨트 스트립(510)들 사이의 공간을 통해 상승될 수 있게 하는 리프팅 유닛(530)을 추가로 도시하고 있다. 리프팅 유닛은, 베이스 플레이트(base plate)(553)를 통해 연결되고 컨베이어 벨트 스트립(510)들 사이의 공간을 통해 가이드될 수 있는 복수의 볼 플레이트(도 5 내지 도 7 참조)를 포함하고, 그 결과 워크피스(700)의 지지면이 컨베이어 벨트 스트립들의 지지면들 보다 높게 위치되도록 생성된다. 볼 플레이트(531)들은 하나 이상의 공압 실린더(미도시)들에 의해 상승될 수 있다.

도 2에서, 워크피스(700)는 그리핑 디바이스(210, 211)들에 의해 파지되고, 리프팅 유닛(530)은, 워크 피스(700)가 컨베이어 벨트 스트립(510)들과 접촉하지 않는 상부 위치에 있다. 이에 대한 세부 내용이 도 5 내지 도 7에 더 상세하게 기술된다. 이러한 구성에서, 워크피스(700)는 카티전 가이드(200)에 의해 센터링될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 개별 리니어 가이드(210, 211, 250)들(리니어 가이드(251)는 보이지 않고, 리니어 가이드(250) 뒤에 위치됨)은 워크피스(700)를 소기의 위치로 전달하기 위해, 카메라(600)에 의해 결정된 실제 위치 및 알려진 소기의 위치에 기초하여 이동된다.

도 3은 센터링 장치의 그리핑 디바이스(210, 211)들이 상승된 상태에서 이송 방향으로 개략적인 측면도를 도시한다. 워크피스(700)가 소기의 위치로 전달된 후에, 한편으로는 리프팅 유닛(530)이 아래로 이동되고, 다른 한편으로는 그리핑 디바이스(300, 301)들이 위로 이동되며, 이로 인해, 워크피스(700)가 컨베이어 벨트(500) 상에 다시 놓이고, 후자에 의해, 특히, 예를 들어 워크피스(700)의 추가 가공을 위한 프레스로, 더 운송될 수 있다.

도 4는 센터링 장치(100)의 개략적인 평면도를 도시하고, 각각의 경우에, 워크 피스(700)는 컨베이어 벨트(400) 상에서, 그리고 이송 방향으로 카티전 가이딩 디바이스(200-203)의 다운스트림에서 가이드된다. 이에 따라, 도 4는, 워크피스(700)가 방금 배향되고 추가 워크피스(700)가 센터링 스테이션(100)으로 진입 전에 위치되는 이행 구간(transition period) 내 상태를 도시하고 있다. 본 경우에서, 센터링 스테이션(100)은 이송 방향에 횡 방향으로 평행하게 오프셋된(offset) 두 개의 제2 리니어 가이드(250, 251)들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)를 갖는다. 두 개의 제2 리니어 가이드(250, 251)들 각각은 두 개의 제1 리니어 가이드(210, 211 및 212, 213)들을 각각 포함하고, 그들 각각 상에서, 그리핑 디바이스(300, 301 및 302, 303)가 각각 유지된다. 본 경우에서, 제 1 리니어 가이드(210, 211 및 212, 213)들이 각각 제2 리니어 가이드(250, 251)들과 함께 이송 방향에 횡 방향으로 이동될 수 있다. 그리핑 디바이스(300, 301 및 302, 303)들은 각각 제1 리니어 가이드(210, 211 및 212, 213)들 각각과 함께 이송 방향으로 이동될 수 있다.

다음의 도 5 내지 도 7은 카티전 가이딩 디바이스(200) 및 특히 그리핑 디바이스(300)를 상세하게 도시한다.

도 5는 카티전 가이딩 디바이스(200)를 통한 이송 방향으로 단면도를 도시한다. 제2 리니어 가이드(250)는 본 도면에서 단면으로 보여질 수 있다. 제1 리니어 가이드(210)는 그 위에서 드라이브 벨트(260)를 통해 이동 가능하게 유지된다. 제2 드라이브 벨트(261)가 제1 리니어 가이드(211)(본 도면에 미도시)를 위해 제공될 수 있다. 또한, 제1 리니어 가이드(210)는, 그리핑 디바이스(300)가 이송 방향으로 이동될 수 있게 하는 드라이브 벨트(220)를 포함한다.

그리핑 디바이스(300)는, 일 단에 드라이브 벨트(220)로의 연결을 위한 홀더(holder)(312)가 체결되는 베이스 플레이트(311)를 포함한다. 한편, 베이스 플레이트(311)의 반대 단에, 피스톤(314)기 수직으로 이동 가능한 방식으로 장착되는 실린더(313)가 고정된다. 피스톤(314)은 수직으로 아랫 단에 서커(315)를 포함하는 피스톤 로드(317)에 연결된다. 피스톤의 수직 아래에, 피스톤(314)과 이후의 서커(315) 또한 상방으로 구동하는 압축 스프링(316)이 배치된다. 서커를 하강시키기 위해, 수직으로 피스톤(314) 위의 실런더(313) 내 공간이 압축된 공기로 충전된다. 이러한 방식으로, 피스톤(314)은 스프링력에 대항하여 아래로 이동되고, 이로 인해 서커(315)가 하강된다. 본 도 5에서, 스프링(316)은 실질적으로 (그 위에 작용하는 가중 힘을 제외하고) 이완되며, 서커(315)는 상승된 상태에 있다. 서커(315)는 부압(negative pressure)(진공)으로 능동적으로 작동된다. 압축된 공기와 진공 연결부들은 각각 도면에 도시되어 있지 않으며, 그 배치는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 명확하다. 서커(315)는 자유롭게 회전할 수 있고, 그 결과 워크피스도 센터링을 위해 회전될 수 있다.

도 6은 그리핑 디바이스(300)가 상승된 상태에서 카티전 가이딩 디바이스(200)를 통한 이송 방향에 횡 방향으로 단면도를 도시한다. 특히 제1 리니어 가이드(210)에 기초하여, 시야 방향이 이송 방향에 있음이 명확하게 보여질 수 있다. 두 개의 개별 컨베이어 벨트 스트립(510)들은 컨베이어 벨트(500)의 영역 내에서 보여질 수 있으며, 리프팅 유닛(530)은 이러한 두 개의 컨베이어 벨트 스트립(510) 사이에 배치된다. 리프팅 유닛(530)은, 하나 이상의 리프팅 실린더들에 의해 개별적으로 상승 및 하강될 수 있는 볼 플레이트(531)를 포함한다. 볼 플레이트(531)는 지지부(532)들을 통해 베이스 플레이트(533)(도 2 및 도 3 참조)에 연결되고, 본 경우에서, 공압식으로 작동될 수 있다. 센터링 스테이션(100)에 위치된 워크피스(700)를 센터링하기 위해, 그리핑 디바이스(200), 즉 서커(315)는, 동시에 하강되고, 워크피스(700)가 컨베이어 벨트 스트립(510)들로부터 볼 플레이트(531)들과 함께 리프팅 유닛(530)에 의해 상승된다.

도 7은 그리핑 디바이스(300)가 하강되고 리프팅 유닛(530)이 상승된 상태에서 카티전 가이딩 디바이스(200)를 통한 이송 방향에 횡 방향으로 단면도를 도시한다. 이러한 상태에서, 워크피스(700)가 카티전 가이딩 디바이스(200)에 의해 배향되는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 본 예에서 4 개의 그리핑 디바이스(300-303)들 모두는, 워크피스(700)의 소기의 위치를 달성하기 위해 평면 내에서 서로 독립적으로 이동될 수 있다.

구성에 따라, 복수의 워크피스들에 적절한 다른 센터링들이 센터링 장치(10)에 의해 동시에 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 리니어 가이드들의 개수가 변할 수 있다.

도 8 내지 도 12는, 예를 들어 모두 직사각형인 다른 워크피스(700-706)들을 취급하는 동안의 4 개의 그리핑 디바이스들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)들의 개략적인 평면도를 도시한다. 그러나, 그리핑 디바이스(300)가 워크피스를 파지할 수 있는 표면이 존재하는 한 어떤 가능한 형태의 워크피스들이 센터링 장치에 의해 센터링될 수 있다는 것이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 자에게 명백하다.

도 8은 4 개의 그리핑 디바이스(300-303)들의 배치를 도시하고, 워크피스(700)는 단지 두 개의 대향하는 그리핑 디바이스(301, 302)들로 대각선으로 대향하는 단들에서 파지된다. 여기서, 워크피스(700)는 현재 배향으로 컨베이어 벨트(500)의 실질적으로 전체 폭을 차지한다.

도 9는 도 8에 따른 배치를 도시하고, 각각의 경우에, 워크피스(701)는 쌍으로 대향하여 위치되는 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303) 각각으로 대각선으로 대향하는 단들에서 파지된다. 여기서, 횡 방향으로 서로의 옆에 위치되는 두 개의 워크피스(701)들이 현재 배향으로 컨베이어 벨트(500)의 실질적으로 전체 폭을 차지한다. 이에 따라, 복수의 워크피스(701)들이 센터링 장치(1)에 의해 동시에 센터링될 수 있는 것으로 도시되어 있다.

도 10은 도 8에 따른 배치를 도시하고, 각각의 경우에, 워크피스(702)가 쌍으로 대향하여 위치되는 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303) 각각으로 중심(center)에서 반대로 파지된다. 워크피스(701)들과 비교하여, 워크피스(702)들은 자은 치수이다. 이에 따라, 센터링 장치는 워크피스 사이즈와 실질적으로 무관하다는 것이 보여진다.

도 11은 도 8에 따른 배치를 도시하고, 각각의 경우에, 워크피스(703)가 서로에 옆으로 배치된 두 개의 그리핑 디바이스(300, 301 및 302, 303) 각각에 의해 파지된다. 이에 따라, 서로의 뒤에 배치된 복수의 워크피스(703)들이 센터링 장치(1)에 의해 동시에 센터링될 수도 있음이 보여진다.

도 12는 도 8에 따른 배치를 도시하고, 각각의 경우에, 워크피스(704, 705)가 쌍으로 대향하여 위치되는 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303)들 각각으로 대각선으로 대향하는 단들에서 파지된다. 여기서, 워크피스(704, 705)들은 이송 방향에 횡 방향으로 다른 치수들을 갖는다. 이에 따라, 다른 치수들의 워크피스(704, 705)들이 센터링 장치(1)에 의해 동시에 센터링될 수도 있음이 보여진다.

도 13은 3 개의 동일한 워크피스(705)들을 취급하는 동안의 6 개의 그리핑 디바이스(300-305)들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)의 개략적인 평면도를 도시한다. 각각의 경우에, 워크피스(705)는 쌍으로 대향하여 위치되는 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303 및 304, 305)들 각각으로 대향하는 단들에서 중심에 파지된다. 이에 따라, 서로의 옆에 위치되는 3 개의 워크피스(705)들이 동시에 파지될 수도 있음이 보여진다.

도 14 내지 도 16은 다른 워크피스들을 취급하는 동안의 8 개의 그리핑 디바이스(300-307)들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)들의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 14에서, 워크피스(705)들은 도 13과 유사하게 파지되고, 그들 중 3 개 대신에, 그들 중 4 개가 동시에 센터링된다. 도 15는 도 14와 실질적으로 유사한 방식으로 센터링될 4 개의 워크피스(705)들 모두가 동일한 배향을 가질 필요가 없음을 도시하고 있다. 본 경우에서, 두 개의 워크피스(705)들은 그들의 길이 방향(longitudinal direction)이 이송 방향에 횡 방향으로 배향되고, 두 개는 이송 방향으로 배향된다. 도 16은 마찬가지로, 모두 이송 방향에 횡 방향으로 배향되는 4 개의 워크피스(705)들을 도시한다.

도 17은 4 개의 그리핑 디바이스(300-303)들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)의 개략적인 평면도를 도시하고, 두 개의 워크피스(706)들이 90 °의 각도만큼 회전되어 있다. 센터링 전의 상태에서, 워크피스(706)들은 각각 그들의 길이 방향이 이송 방향에 횡 방향으로 배향된다. 제1 워크피스(706)는 그리핑 디바이스(300, 302)들에 의해 대각선으로 오프셋 방식으로 파지되고, 제2 워크피스(706)는 그리핑 디바이스(301, 303)들에 의해 대각선으로 오프셋 방식으로 파지된다. 회전을 수행하기 위해, 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303)들 각각은 제1 가이딩 디바이스(250, 251)들에 의해 서로를 향하여 이동된다. 동시에, 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303)들 각각은, 그리핑 디바이스(300, 302 및 301, 303)들 각각의 서로로부터의 거리가 일정하게 유지되도록, 서로로부터 이격되어 이동된다. 제1 리니어 가이드(210-213)들의 이동이 충분히 크거나, 워크피스가 그리핑 디바이스들 사이에서 충분히 작은 간격으로 파지될 수 있다면, 90 °를 초과하는 각도에 대한 회전이 가능할 수도 있다. 그리핑 디바이스(301, 303, 300, 302)들이 각각 이송 방향으로 서로 교차할 수 있다면(그리핑 디바이스들이, 예를 들어 제2 리니어 가이드(250, 251)들 사이의 이송 방향에 횡 방향으로의 중심선을 통해, 리니어 가이드들에 의해 가이드될 수 있어야 함), 180 °를 초과하는 각도만큼 워크피스(706)들의 회전이 가능하다.

도 18은 4 개의 그리핑 디바이스(300-303)들을 갖는 카티전 가이딩 디바이스(200)의 개략적인 평면도를 도시하고, 두 개의 워크피스(705)들이 서로의 옆 배치로부터 서로의 뒤 배치로 센터링된다. 센터링 전의 상태에서, 워크피스(705)들은 각각 그들의 길이 방향이 이송 방향에 횡 방향으로 서로의 옆에 배향된다. 제1 워크피스(705)는 이송 방향으로 전방 에지(front edge)의 영역에서 그리핑 디바이스(302, 303)들에 의해 파지되고, 제2 워크피스(705)는 이송 방향으로 후방 에지(rear edge)의 영역에서 그리핑 디바이스(300, 301)들에 의해 파지된다. 이동을 수행하기 위해, 제1 리니어 가이드(212, 213 및 210, 211)들 각각에 의해, 그리핑 디바이스(302, 303)들은, 이송 방향으로 이동되고, 그리핑 디바이스(300, 301)들은 이송 방향에 대항한다. 그리고, 이들은 이송 방향에 대해 서로의 뒤에 배치될 때까지, 제1 가이딩 디바이스(250, 251)들에 의해 서로를 향해 이동된다.

센터링을 위해, 하나 이상의 워크피스들이 여러 번 파지될 수도 있고, 이로 인해 복수의 워크피스들의 서로 간의 소기의 위치 지정이 가능하다는 점에 유의해야 한다.

컨베이어 벨트(400)는 컨베이어 벨트 스트립(410)들을 반드시 가질 필요는 없지만, 전체 운송 폭을 갖는 단일 컨베이어 벨트만을 포함할 수도 있다. 컨베이어 벨트(400) 대신에, 다른 공급 컨베이어, 예컨대 롤러 컨베이어(roller conveyor) 등이 마련될 수도 있다.

본 경우에, 제1 리니어 가이드(210-217)들과 제2 리니어 가이드(250, 251)들은 드라이브 벨트들에 의해 구동되지만, 그들은 다른 드라이브들, 예컨대 스핀들 드라이브, 랙 드라이브 등을 포함할 수도 있다. 추가 변형들이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 알려져 있다.

라인 카메라(600)는 몇몇의 다른 방식으로 위치될 수도 있다. 라인 카메라(600) 대신에, 센터링 전에 위치 및 배향을 결정하기 위해, 다른 검출 수단이 마련될 수도 있다.

본 예시적인 실시예들에서 독점적으로 카티전 가이딩 디바이스들이 도시되어 있지만, 다른 가이딩 디바이스들이 마련될 수 있음이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 특히, 개별 또는 모든 카티전 가이딩 디바이스들이 로봇 등에 의해 알려진 방식으로 대체될 수 있다.

요약하면, 본 발명에 따른 센터링 장치가 간단한 설계와 조합하여, 특히 가변적인 방식으로 사용될 수 있도록 제공된다.

Claims (16)

1. 프레스(press)로 가공될 판금(sheet metal) 블랭크(blank)들을 포함하는 평평한(flat) 워크피스(workpiece)(700-706)들을 센터링(centering)하기 위한 센터링 장치(1)에 있어서,
   상기 워크피스(700-706)를 파지(gripping)하기 위해 적어도 제1 및 제2 그리핑 디바이스(gripping device)(300, 301)를 갖는 센터링 스테이션(centering station)(100), 및
   상기 센터링 스테이션(100)에 대한 이송 방향으로 워크피스(700-706)들을 이송하기 위한 이송 수단을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는 제1 및 제2 가이딩 디바이스(guiding device)(200, 201) 각각에 의해 수평으로 각각 이동될 수 있고,
   상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)가 워크피스를 파지하고 상기 제1 및 제2 가이딩 디바이스(guiding device)(200, 201)에 의해 수평으로 이동할 때, 상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는 각각 서로 다른 수직 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는(freely rotatable) 센터링 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 이송 수단은,
   적어도 하나의 컨베이어 벨트(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 컨베이어 벨트(500)는,
   서로로부터 이격되는 복수의 병렬 컨베이어 벨트 스트립(strip)(510)들을 포함하고,
   워크피스 지지면을 갖는 리프팅 유닛(530)이 두 개의 컨베이어 벨트 스트립들 사이의 공간 내에 배치되고, 그 결과, 워크피스 지지면이 상승됨에 따라, 워크피스(700-706)가 워크피스 지지면 상에 독점적으로 놓일 수 있는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 워크피스 지지면은,
   상기 컨베이어 벨트 스트립(510)들의 워크피스 지지면의 마찰 계수 보다 낮은 마찰 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 리프팅 유닛(530)의 표면은,
   상기 리프팅 유닛이 상승됨에 따라, 상기 워크피스(700-706)가 볼 플레이트(ball plate)(531)의 볼들 상에 놓일 수 있는 방식으로 배치되는 볼 플레이트(531)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 센터링 스테이션(100)은,
   제3 및 제4 그리핑 디바이스(302, 303)를 더 포함하고,
   상기 제3 및 상기 제4 그리핑 디바이스(302, 303)는 각각 서로 다른 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있고(freely rotatable), 제3 및 제4 가이딩 디바이스(202, 203) 각각에 의해 수평으로 각각 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 가이딩 디바이스(200, 201)는,
   상기 이송 방향으로 상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)를 이동시키기 위한 제1 리니어 가이드(210, 211)들, 및
   상기 이송 방향에 직각으로 상기 제1 리니어 가이드(210, 211)들을 이동시키기 위한 제2 리니어 가이드(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 및 상기 제2 가이딩 디바이스들(200, 201)의 상기 제1 리니어 가이드(210, 211)들은 서로에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
   상기 제1 리니어 가이드(210, 211)는 상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)를 이동시키기 위한 벨트 드라이브(belt drive)를 포함하고,
   상기 제2 리니어 가이드(250)는 상기 제1 리니어 가이드(210, 211)를 이동시키기 위한 벨트 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
   
10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는,
    상기 제1 리니어 가이드(210, 211)에 대해 공압식으로(pneumatically) 상승 및/또는 하강될 수 있는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는,
    스프링력(spring force)을 포함하는 복원력에 대항하여(counter to), 공압식으로 상승될 수 있는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)는,
    상기 워크피스(700-706)를 파지하기 위한 서커(sucker)(315)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
13. 제1 항에 있어서,
    이송된 상기 워크피스(700-706)의 위치와 배향(orientation)을 검출하기 위한 검출 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
14. 제13 항에 있어서,
    상기 검출 디바이스는,
    이송 방향에 대하여, 센터링 스테이션(100)의 업스트림(upstream)에 배치되는 라인 카메라(line camera)(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
15. 제14 항에 있어서,
    상기 워크피스(700-706)의 소기의 배향이 달성될 수 있도록 상기 센터링 스테이션(100)이 상기 라인 카메라(600)의 측정 데이터에 기초하여 제어될 수 있는 방식으로 설계되는 제어 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
    
16. 제1 항 내지 제5 항, 제7 항, 제8 항 또는 제10 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 기재된 프레스로 가공될 판금 블랭크를 포함하는 평평한 워크피스(700-706)를 센터링하기 위한 방법에 있어서,
    e) 검출 디바이스에 의해 이송 수단 상에서 이송되는 상기 워크피스(700-706)의 현재 위치 및 배향을 결정하는 단계;
    f) 상기 워크피스(700-706)를 센터링 스테이션(100)으로 이송하는 단계;
    g) 각각 서로 다른 수직 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는(freely rotatable) 제1 및 제2 그리핑 디바이스(300, 301)에 의해 상기 워크피스(700-706)를 파지하는 단계;
    h) 가이딩 디바이스들에 의해 상기 현재 위치 및 소기의 위치에 기초하여 상기 워크피스(700-706)를 배향시키는 단계를 포함하는 방법.

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