KR102599690B1 - 물품 배향을 위한 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
물품들을 배향시키기 위한 서브시스템으로서, 캐리지를 포함하는 툴 어셈블리를 포함하는 서브시스템. 툴 헤드는 그것에 회전 가능하게 결합되는 제 1 및 제 2 물품 그리퍼를 갖는다. 제 1 구동 기구는 제 1 물품 그리퍼에 결합된다. 제 2 구동 기구는 제 2 물품 그리퍼에 결합된다. 센서는 2개의 인접한 물품을 관측하도록 구성된다. 제어기는 제 1 및 제 2 구동 기구들 그리고 센서와 통신하도록 제공된다. 제어기는 2개의 인접한 물품 각각의 배향을 결정하고 제 1 및 제 2 구동 기구들을 제어하여 2개의 인접한 물품 각각을 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성된다.
Description
본 발명은 캔 또는 병과 같은 물품을 배향시키기 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 배타적이지는 않지만, 본 발명은 최종 패키징과 관련하여 정확하게 배향된 물품을 제공하기 위해, 물품이 패키징 순서를 통해 진행되는 동안 물품을 배향시킬 수 있는 장치 및 패키징 서브시스템에 관한 것이다.
패키징 또는 디스플레이될 물품의 외부 표면에 부착 또는 인쇄되는 다양한 라벨링 및 광고물은, 예를 들어 패키징 카톤(packaging carton)에 형성된 개구 또는 창에 맞춰 적절히 정렬됨으로써 광고물이 가장 잘 보일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
패키징 어셈블리의 특성으로 인해 전술한 정렬에는 어려움이 발생한다. 예를 들어, 패키징될 물품은 종종 스트림으로 운반되며 고정 가이드에 의해 안내되거나 및/또는 회전 컨베이어 벨트에 의해 운반된다. 물품이 운반됨에 따라, 예를 들어 고정 가이드에 대한 마찰을 통해 또는 컨베이어 벨트의 진동을 통해 회전이 발생할 가능성이 높다. 또한, 패키징 어셈블리에 들어갈 때 물품들이 서로 정렬되지 않게 되는 경우가 있을 수도 있다. 이러한 요인들 모두는 무엇보다도 최종 패키지 내의 각 물품 및/또는 카톤 내의 관련 개구 또는 창 사이에서의 전술한 정렬을 달성하는 것을 어렵게 한다.
공지의 시스템이 물품을 회전시키기 위한 기구를 제공하는 경우, 이러한 기구는 고정되어 있으며, 따라서 물품 자체가 회전을 위해서 정지되어야 한다. 따라서, 이러한 공지의 시스템은 불리하게도 시스템의 전체 물품 처리량 감소를 필요로 한다.
다른 공지의 시스템은 고정 가이드를 사용하여 물품을 회전시키며, 이러한 고정 가이드는 명칭에서 알 수 있듯이, 패키징될 각각의 물품에서 상이한 회전 레벨을 동적으로 발생시킬 수 없다. 따라서, 이러한 시스템은 상이한 회전량을 통해 다수의 물품을 신뢰성 있게 배향시키는 것에 있어서 유연성 측면에서 제한된다.
또한, 단일 패키징 기계를 사용하여 복수의 패키징 타입 또는 형식, 예를 들어 상이한 크기의 다중 포장, 즉 패키지로 형성되는 다수의 1 차 제품 용기가 변경되거나 재구성될 수 있는 패키지들을 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 이러한 공지의 서브시스템들의 단점을 극복하거나 적어도 완화 시키기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 양태는 물품 그리퍼, 모션 제어기 및 센서를 포함하는 물품 배향 시스템을 제공한다. 모션 장치는 모션 제어기와 통신하며 물품 그리퍼에 결합된다. 센서는 물품의 미리 정의된 마커 특징을 인식하도록 구성된다. 센서는 검출 이벤트를 나타내는 신호를 모션 제어기에 발행한다. 모션 제어기는 물품을 미리 정의된 배향으로 배치하기 위해 물품을 원하는 회전 각도로 회전시키도록 하는 신호를 모션 장치에 발행한다.
본 발명의 제 2 양태는 물품 배향 방법을 제공하며, 이 방법은,
적어도 하나의 물품을 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 3 양태는 물품 배향 방법을 제공하며, 이 방법은,
물품들을 스트림으로 운반하는 단계;
적어도 하나의 물품을 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계;
상기 물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 갖는 패키지를 형성하는 단계로서, 상기 물품들 중 적어도 하나의 적어도 일부가 미리 정의된 배향으로 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 양태는 물품 배향 방법을 제공하며, 이 방법은,
물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
상기 카톤 내의 상기 적어도 하나의 물품을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
센서로 상기 적어도 하나의 물품을 관측하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 맞물림 해제하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 5 양태는 물품의 배향 방법을 제공하며, 이 방법은,
물품들을 스트림으로 운반하는 단계;
물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
적어도 하나의 물품을 상기 카톤 내의 제 1 위치로부터, 상기 물품이 상기 카톤으로부터 적어도 부분적으로 인출되는 제 2 위치로 이동시키는 단계;
상기 적어도 하나의 물품의 인출된 부분을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
센서로 상기 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분을 관측하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것 인, 상기 관측하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 이 물품 배향 방법은 상기 적어도 하나의 물품을 이동시켜 상기 물품을 상기 카톤 내의 상기 제 1 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 이 물품 배향 방법은 상기 적어도 하나의 물품을 맞물림 해제하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제 6 양태는 배향 제어 시스템에 사용하기 위한 프로그램을 제공하며,
상기 배향 제어 시스템은,
물품 그리퍼;
모션 제어기;
상기 적어도 하나의 모션 제어기와 통신하고 상기 물품 그리퍼에 결합되는 모션 장치;
센서를 포함하며,
상기 프로그램은, 상기 배향 제어 시스템 상에서 실행될 때 상기 배향 제어 시스템이,
물품을 상기 물품 그리퍼와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그리퍼를 회전시킴으로써 상기 맞물린 물품을 회전시키는 단계;
상기 맞물린 물품을 센서로 관측하는 단계;
상기 맞물린 물품에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 맞물린 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 맞물린 물품을 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 맞물린 물품을 상기 회전 각도만큼 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 맞물린 물품으로부터 상기 물품 그리퍼를 맞물림 해제하는 단계를 포함하는 배향 방법을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 제 7 양태는 물품들을 배향시키기 위한 서브시스템을 제공한다. 이 서브시스템은 캐리지를 포함하는 툴 어셈블리를 포함한다. 툴 헤드는 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되는 제 1 물품 그리퍼 및 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되고 제 1 물품 그리퍼에 인접하게 장착되는 제 2 물품 그리퍼를 갖는다. 제 1 구동 기구는 제 1 물품 그리퍼에 결합되며; 제 2 구동 기구는 제 2 물품 그리퍼에 결합된다. 센서는 2개의 인접한 물품을 관측하도록 구성된다. 제어기는 제 1 및 제 2 구동 기구들 그리고 센서와 통신하고, 제어기는 2개의 인접한 물품 각각의 배향을 결정하고 제 1 및 제 2 구동 기구들을 제어하여 2개의 인접한 물품 각각을 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성된다.
본 발명의 제 8 양태는 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어 사이에서 물품 그룹들을 이송하기 위한 서브시스템을 제공한다. 서브시스템은 캐리지를 포함하는 툴 어셈블리를 포함한다. 캐리지에 장착된 제 1 툴 헤드는 제 1 툴 헤드에 장착된 제 1 복수의 물품 그리퍼들을 구비하고; 캐리지에 장착된 제 2 툴 헤드는 제 2 툴 헤드에 장착된 제 2 복수의 물품 그리퍼들을 구비한다. 제 1 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 1 물품 그룹과 제 2 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 2 물품 그룹이 제 3 물품 그룹으로 결합될 수 있도록, 제 1 및 제 2 툴 헤드들을 서로에 대해 이동시키기 위한 액추에이터 기구가 제공된다.
선택적으로, 상기 제 1 툴 헤드는 제 1 회전 커플링에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제 2 툴 헤드는 제 2 회전 커플링에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착된다.
선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들이 이들 각각의 회전 커플링들을 중심으로 회전됨과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 회전 커플링들이 서로에 대해 선형으로 이동된다.
선택적으로, 상기 제 1 툴 헤드는 제 1 방향으로 회전되고, 상기 제 2 툴 헤드는 액추에이터 기구에 의해 제 2 반대 방향으로 회전된다.
선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들 각각은 상기 캐리지에 회전 가능하게 결합되는 적어도 하나의 물품 그리퍼; 상기 적어도 하나의 물품 그리퍼에 결합되는 구동 기구; 및 적어도 하나의 물품을 관측하도록 구성되는 센서; 및 상기 적어도 하나의 구동 기구 및 상기 센서와 통신하는 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 물품의 배향을 결정하고 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하여 상기 적어도 하나의 물품을 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성된다.
선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들 각각은 상기 캐리지에 회전 가능하게 결합되는 적어도 2개의 물품 그리퍼들; 적어도 2개의 물품 그리퍼들 각각에 결합되는 구동 기구; 2개의 인접한 물품들을 관측하도록 구성되는 센서; 및 각각의 구동 기구 및 상기 센서와 통신하는 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 상기 2개의 인접한 물품들 각각의 배향을 결정하고 각각의 구동 기구를 제어하여 상기 2개의 인접한 물품들 각각을 각각의 미리 정의된 배향으로 독립적으로 회전시키도록 구성된다.
선택적으로, 상기 서브시스템은 상기 적어도 하나의 물품이 운반될 때 물품 그리퍼와 맞물리는 물품 그리퍼에 대한 위치에 적어도 하나의 물품을 유지하는 이동 가능한 지지 부재를 더 포함한다.
선택적으로, 상기 서브시스템은 벽 부재를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 물품이 운반될 때, 상기 벽 부재와 상기 이동 가능한 지지 부재 사이에 상기 하나 이상의 물품이 위치된다.
본 발명의 제 9 양태는 패키징될 물품을 회전시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 물품들을 스트림으로(in a stream) 운반하는 단계; 제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계; 단일의 센서로 상기 적어도 2개의 물품들을 관측하는 단계; 물품이 운반되는 동안, 상기 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 물품들 각각을 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계; 및 이들 선택된 하나 이상의 물품들을 맞물림 해제하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 이 방법은 상기 적어도 2개의 물품들을 제 1 컨베이어로부터 제 2 컨베이어로 이송하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 이 방법은 제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들을 제 2 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계; 단일의 제 2 센서로 상기 적어도 2개의 추가 물품들을 관측하는 단계; 이들 물품들이 운반되는 동안, 상기 제 2 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 추가 물품들 각각을 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계; 및 이들 선택된 하나 이상의 물품들을 맞물림 해제하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 이 방법은 상기 적어도 2개의 추가 물품들을 제 1 컨베이어로부터 제 2 컨베이어로 이송하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 이 방법은 상기 제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들과 상기 제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들을 단일의 물품 그룹핑으로 조합하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 이 방법은 상기 적어도 2개의 물품들 각각이 원하는 배향에 도달했을 때를 검출하고, 이에 따라 각각의 물품의 회전을 각기 중단시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제 10 양태는 물품들을 포장하기 위한 패키징 시스템을 제공하며,이 패키징 시스템은 상기 서브시스템을 포함한다.
본원의 범위 내에서, 앞서의 단락들, 청구항들 및/또는 다음의 설명 및 도면들에서 제시되는 다양한 양태들, 실시예들, 예들, 특징들 및 대안들은 독립적으로 또는 이들의 임의의 조합으로 취해질 수 있는 것으로 상정된다. 예를 들어, 일 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 특징들의 비호환성이 없는 한 모든 실시예들에 대해 적용 가능하다.
이제, 본 발명의 예시적인 실시예들에 대하여 첨부 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 작동하는 패키징 기계의 서브시스템의 사시도들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 작동하는 서브시스템의 사시도들이다.
도 8 내지 11은 도 1 내지 7의 서브시스템의 툴 헤드의 다양한 사시도들이다.
도 12 내지 도 16은 도 1의 서브시스템을 사용하는 패키징 기계에 의해 형성될 수 있는 예시적인 패키징 장치들을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배향 제어 서브시스템의 개략도이다. 과
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배향 제어 서브시스템의 개략도이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 작동하는 패키징 기계의 서브시스템의 사시도들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 작동하는 서브시스템의 사시도들이다.
도 8 내지 11은 도 1 내지 7의 서브시스템의 툴 헤드의 다양한 사시도들이다.
도 12 내지 도 16은 도 1의 서브시스템을 사용하는 패키징 기계에 의해 형성될 수 있는 예시적인 패키징 장치들을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배향 제어 서브시스템의 개략도이다. 과
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배향 제어 서브시스템의 개략도이다.
패키징 기계, 서브시스템, 방법 및 패키지의 특정 실시예들에 대한 상세한 설명이 여기에 개시된다. 개시된 실시예들은 단지 본 발명의 특정 양태들이 구현될 수 있는 방식의 예들일 뿐이며 본 발명이 구현될 수 있는 모든 방식의 전체 목록을 나타내지는 않는다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용되는 "예시적인"이라는 단어는 예시, 표본, 모델 또는 패턴으로 작용하는 실시예들을 지칭하기 위해 광범위하게 사용된다. 실제로, 본 명세서에 기술된 패키징 기계, 서브시스템, 방법 및 패키지는 다양하고 대안적인 형태들로 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니며, 특정 구성 요소들의 세부 사항을 나타내기 위해 일부 특징이 과장되거나 최소화될 수 있다. 공지된 구성 요소, 재료 또는 방법이 본 개시 내용을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 반드시 상세하게 설명될 필요는 없다. 본 명세서에 개시된 임의의 특정한 구조적 및 기능적 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 청구 범위에 대한 기초 및 당업자로 하여금 본 발명을 다양하게 사용하도록 교시하기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야한다.
본 발명은 서브시스템(10)을 제공하며, 그 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 서브시스템(10)은 1 차 제품 용기들(이하, 물품들(B)로 지칭됨)의 투입 스트림(I)이 전달되는 투입 또는 제 1 컨베이어(12)를 포함한다. 연속적인 스트림의 물품들(B)이, 투입 스트림(I)을 개별 그룹들(G1, G2)의 물품들(B)로 형성하는 미터링 장치로 운반된다.
본 예시된 실시예에서, 미터링 장치는 6개의 물품(B)를 포함하는 그룹들(G1, G2)을 형성한다. 각 그룹(G1, G2) 내의 물품들(B)은 2 x 3 매트릭스 또는 어레이로 배열된다. 다른 실시예들에서, 이 그룹들은 대안적인 배열들로 구성되는, 6개보다 많거나 적은 물품들을 포함할 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 물품들(B)의 투입 스트림(I)은 미터링 장치로의 하류 방향으로 동시에 운반되는 2개의 열(column)의 물품들(B)을 포함할 수 있다. 고정 가이드(fixed guide)가 이 열들 사이에서 분리되어 있거나 개재될 수 있다. 미터링 장치는 투입 컨베이어(12)의 제 1 측면 상에 배치된 제 1 러그(lug) 및 체인 어셈블리 형태의 제 1 이동 가능 지지부 또는 유지 부재, 및 투입 컨베이어(12)의 제 2, 반대편, 측면 상에 배치된 제 2 러그 및 체인 어셈블리 형태의 제 2 이동 가능 지지부 또는 유지 부재를 포함한다. 제 1 러그 및 체인 어셈블리는 물품들(B)의 투입 스트림(I)의 제 1 열을 계량된, 개별의, 이격된 그룹들로 형성한다. 제 2 러그 및 체인 어셈블리는 물품들(B)의 투입 스트림(I)의 제 2 열을 계량된, 개별의, 이격된 그룹들로 형성한다. 제 1 및 제 2 러그 및 체인 어셈블리들은 제 1 열 내의 임의의 주어진 물품(B)이 제 2 열 내의 상응하는 물품(B)와 동일한 위상(phase)으로 하류로 운반되도록 동기식으로 구동된다. 각각의 러그는 제 1 및 제 2 열들 중 각각의 것에서 복수의 물품들(B)과 맞물릴 수 있으며, 예를 들어, 러그는 복수의 리세스(recess)들을 가진 콤(comb) 배열의 형태를 취할 수 있고, 각각의 리세스들은 물품(B)의 일부를 수용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 미터링 장치는 각각의 캐리지(미도시)에 장착되는, 예시적인 콤들(36)의 형태의 복수의 미터링 요소(metering element)들을 포함한다. 각각의 캐리지는 물품들(B)의 투입 스트림(I)에 인접하여 평행하게 구성된 컨베이어 수단 상에 배치된다. 물품들(B)은 투입 스트림(I)에서 제 1 속도로 이동한다. 컨베이어 수단은 컨베이어 벨트일 수 있으며, 본 기술 분야에 공지된 모터와 같은 기계 장치에 의해 구동된다. 이 예시적인 컨베이어 수단은 캐리지들 및 이에 따른 콤들(36)을 투입 스트림 내의 물품의 제 1 속도보다 크고 실질적으로 평행한 제 2 속도로 추진시킨다.
각 캐리지는 컨베이어 수단의 이동 방향에 대해 횡 방향으로 왕복 이동될 수 있도록, 슬라이드 가능한 방식으로 컨베이어 수단에 장착된다. 슬라이드 가능한 연결의 특정 실시예는 본 발명에 필수적인 것이 아니며, 당업자는 이러한 기능을 달성하기 위해 본 기술 분야에 알려진 수많은 기술 중 하나를 쉽게 적용할 것으로 생각된다. 그러나, 본 도시된 예에서, 캐리지들은 한 쌍의 가이드 레일(미도시)에 슬라이드 가능하게 장착된다. 각각의 캐리지는 횡 방향으로 이동함으로써 그 위에 장착된 콤들(36)이 투입 스트림(I) 내의 하나 이상의 물품들(B)과 접촉되고, 또한 접촉 해제되도록 할 수 있다.
이러한 방식으로, 각각의 콤(36)에 의해 맞물리는 물품 또는 물품들(B)이 가속되어 투입 스트림(I) 내의 후속 물품들(B)으로부터 분리된다.
서브시스템(10)은 또한 계량된 물품들(B)의 그룹들을 투입 또는 제 1 컨베이어(12)로부터 배출 또는 제 2 컨베이어(14)로 이송하기 위한 이송 장치(11)를 포함한다.
이송 장치(11)는 오버 헤드 컨베이어 수단의 형태를 취한다. 이송 장치(11)는 선택적으로 실질적 스타디움(stadium) 형상의 배열로 무한 루프로서 형성되는 가이드 레일 또는 트랙(13)을 포함한다.
가이드 레일(13)은 물품들(B)의 그룹들이 투입 컨베이어(12)로부터 픽업될 수 있도록, 제 1 작업 리치(working reach)가 투입 컨베이어(12) 위에 배치되게 배열된다. 가이드 레일(13)은 물품들(B)의 그룹들이 배출 컨베이어(14) 상에 배치될 수 있도록, 제 2 작업 리치가 배출 컨베이어(14) 위에 배치되게 배열된다.
이송 장치(11)는 복수의 툴들(24)을 포함하며, 그 각각은 가이드 레일 상에 개별적으로 장착되어 그것의 주위에서 이동 가능하다.
각각의 툴(24)은 가이드 레일(13)에 장착된 캐리지(18)를 포함한다. 각각의 툴(24)은 도 2에 도시된 방향 화살표(D3)로 표시된 바와 같이 가이드 레일(13) 주위에서 툴(24)을 구동하기 위한, 전기 모터 형태의 구동 모터(M1)를 포함한다. 캐리지들(18) 각각은 적어도 하나의 레일 휠(20)을 포함하며; 본 예시된 실시예에서는, 각각의 캐리지(18)에 4개의 레일 휠(20)이 제공된다. 레일 휠들(20)은 캐리지(18)에 회전 가능하게 장착된다. 각각의 레일 휠(20)은 캐리지(18)의 베이스로부터 하향으로 연장되는 스핀들 상에 장착될 수 있으며; 레일 휠(20)과 스핀들 사이에는 회전을 용이하게 하기 위해 베어링 또는 부싱이 제공될 수 있다.
구동 모터(M1)는 스프로킷 또는 기어 휠(W1) 형태의 구동 휠에 결합된다. 기어 휠(W1)은 무한 루프 또는 서킷으로 배열된 링 기어 또는 랙(미도시)과 맞물린다. 다른 실시예들에서, 기어 휠(W1)은 루프로 구성된 정적 체인과 맞물릴 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 기어 휠(W1)은 마찰 휠로 교체될 수 있으며, 랙은 마찰 휠이 마찰 접촉되는 트랙으로 교체될 수 있다.
각각의 툴(24)은 한 쌍의 툴 헤드들(24A, 24B)을 포함한다. 이 한 쌍의 툴 헤드들(24A, 24B)은 섀시(25)에 장착된다. 섀시(25)의 제 1 부분(25A)은 캐리지(18)에 장착된다. 섀시(25)의 제 2 부분(25B)은 툴 헤드들(24A, 24B)이 왕복 방식으로 수직 방향으로 이동될 수 있도록, 섀시(25)의 제 1 부분(25A)에 병진식으로 장착된다.
섀시(25)의 제 2 부분(25B)의 상단부는 캠 경로(16)에 장착된 캠 팔로워(cam follower)(22)를 포함한다. 각각의 툴(24)이 가이드 레일(13) 주위에서 이동함에 따라, 툴 헤드들(24A, 24B)의 높이는 캠 경로(16)의 형상에 의해 정해지는 미리 정의된 패턴에 따라 변경된다. 섀시(25)의 제 2 부분(25B)은 섀시(25)의 제 1 부분(25A) 위에서 또는 제 1 부분(25A)을 따라 슬라이드한다. 구체적으로, 본 예시된 실시예에서, 캠 경로(16)는 투입 컨베이어(12) 위에 있을 때 툴 헤드들(24A, 24B)을 하강시키고(방향 화살표 D1) 이어서 상승시키도록(방향 화살표 D2) 배열된다. 유사하게, 캠 경로(16)는 배출 컨베이어(14) 위에 있을 때 툴 헤드들(24A, 24B)을 하강시키고(도 5 및 7에서 방향 화살표 D7에 의해 표시됨) 이어서 상승시키도록 배열된다.
각각의 툴(24)은 제 1 툴 헤드(24A) 및 제 2 툴 헤드(24B)를 포함한다(도 8 내지 11 참조). 제 1 툴 헤드(24A)는 적어도 하나의 물품 리프터(lifter) 또는 그리퍼(gripper)(28)를 포함하며, 제 2 툴 헤드(24B)는 적어도 하나의 물품 리프터 또는 그리퍼(26)를 포함한다. 본 예시된 실시예에서, 제 1 툴 헤드(24A)는 2x3 어레이로 배열된 6개의 물품 그리퍼(28)를 포함한다. 본 예시된 실시예에서, 제 2 툴 헤드(24B)는 2x3 어레이로 배열된 6개의 물품 그리퍼(26)를 포함한다.
본 예시된 실시예에서, 물품 리프터들 또는 그리퍼들(26, 28)은 진공 컵(vacuum cup) 또는 흡착 컵(suction cup)의 형태를 취한다. 물품 그리퍼들(26, 28)은 진공 시스템(미도시)과 연통된다. 대안적인 실시예들에서, 물품 그리퍼들(26, 28)은 물품들(B)과 기계적으로 맞물릴 수 있으며, 즉 물품(B)에 대해 물품 그리퍼들(26, 28)을 핀칭(pinching)하거나 수축시킴으로써 마찰을 이용하여 물품들을 들어 올릴 수 있다.
물품 그리퍼들(26, 28)은 그룹으로 배열된다. 그룹은 3개의 열을 포함하는 어레이로 배열될 수 있으며, 각각의 열은 2개의 물품 그리퍼(26, 28)를 포함한다. 이러한 방식으로, 어레이는 3개의 물품 그리퍼(26, 28)의 두 개 행을 포함한다. 각각의 물품 그리퍼들(26, 28)의 그룹은 투입 컨베이어(12) 상에 배치되는 유사하게 배열된 물품들(B)의 그룹 또는 어레이와 맞물린다.
어레이는 제 1 단부에 있는 2개의 물품들(B) 또는 물품 그리퍼들(26, 28)의 제 1 열, 2개의 물품들(B) 또는 물품 그리퍼들(26, 28)의 제 2 중앙 열, 및 제 2, 반대편, 단부에 있는 2개의 물품들(B) 또는 2개의 물품 그리퍼들(26, 28)의 제 3 열을 포함한다.
각 어레이의 가장 끝의 열들(제 1 및 제 3 열)에 제공된 물품 그리퍼들(26, 28)는 제어식으로 회전 가능하다.
대안적으로는, 각 그룹 또는 어레이의 코너들에 배치된 물품 그리퍼들(26, 28)이 제어식으로 회전 가능하다.
본 예시된 실시예에서, 각 그룹 또는 어레이의 중앙 열에 배치된 물품 그리퍼들(26, 28)은 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각 것에 고정식으로 장착된다.
구동 모터(M2)는 각각의 회전 가능한 물품 그리퍼(26, 28)에 연결된다.
물품 그리퍼들(26, 28) 각각은 스핀들(미도시)에 의해 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각의 것에 회전 가능하게 장착된다. 스핀들에 제 1 기어(54)가 장착될 수 있다. 구동 모터(M2)의 구동 샤프트에 제 2 기어(56)가 장착될 수 있다. 제 1 및 제 2 기어들(54, 56)은 구동 모터(M2)의 회전이 그것이 연결되는 물품 그리퍼(26, 28)의 회전에 영향을 미치도록 메시(mesh) 또는 메이트(mate)된다.
제 1 툴 헤드(24A)는 그 위에 장착되는 한 쌍의 센서들(50A, 52A)을 포함한다. 제 2 툴 헤드(24B)는 그 위에 장착되는 한 쌍의 센서들(50B, 52B)을 포함한다. 센서들(50A, 52A, 50B, 52B)은 카메라, 비전 센서, 이미지 센서, 광 검출기, CMOS 센서, CCD 센서 또는 다른 적합한 검출기의 형태를 취할 수 있다. 센서들(50A, 52A, 50B, 52B) 각각은 센서의 시야를 조명하기 위한 LED(Light Emitting Diode)와 같은 광원을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
각각의 센서들(50A, 52A, 50B, 52B)은 센서들(50A, 52A, 50B, 52B)에 근접해 있는 한 쌍의 물품들(B) 각각의 일부에 대하여 인지된 표면 특징들(예를 들어, 색상, 질감 및 반사율 등)에 따라 변화하는 신호를 생성한다. 제어기(9)(도 2 참조)는 이들 생성된 신호들을 수신하고, 신호를 처리하여, 해당 물품(B) 각각을 원하는 방향으로 회전시키기 위해 적절한 동작을 취한다. 제어기(9)는 이미지 인식 프로그램 또는 소프트웨어 애플리케이션을 사용하여 텍스트, 그래픽, 심볼 또는 바코드와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 미리 정해진 시각적 세부 사항 또는 표식을 식별할 수 있다. 선택적으로, 제어기(9)는 정보를 조작자에게 표시하기 위한 디스플레이 장치, 및 조작자에 의한 정보 입력을 위한 하나 이상의 입력 장치를 포함할 수 있다. 입력 장치는 키보드, 컴퓨터 마우스, 트랙패드, 조이스틱 또는 터치 스크린의 형태를 취할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
제 1 툴 헤드(24A) 상의 제 1 센서(50A)는 물품 그리퍼들(28)의 그룹 또는 어레이의 제 1 단부에 배치된 한 쌍의 물품 그리퍼들(28)인, 제 1 쌍의 회전 가능한 물품 그리퍼들(28)과 맞물리는 각각의 물품들(B)의 배향을 나타내는 정보를 캡처한다.
제 1 툴 헤드(24A) 상의 제 2 센서(52A)는 물품 그리퍼들(28)의 그룹 또는 어레이의 제 2 단부에 배치된 한 쌍의 물품 그리퍼들(28)인, 제 2 쌍의 회전 가능한 물품 그리퍼들(28)과 맞물리는 각각의 물품들(B)의 배향을 나타내는 정보를 캡처한다.
제 2 툴 헤드(24B) 상의 제 3 센서(50B)는 물품 그리퍼들(26)의 그룹 또는 어레이의 제 1 단부에 배치된 한 쌍의 물품 그리퍼들(26)인, 제 1 쌍의 회전 가능한 물품 그리퍼들(26)과 맞물리는 각각의 물품들(B)의 배향을 나타내는 정보를 캡처한다.
제 1 툴 헤드(24B) 상의 제 4 센서(52B)는 물품 그리퍼들(26)의 그룹 또는 어레이의 제 2 단부에 배치된 한 쌍의 물품 그리퍼들(26)인, 제 2 쌍의 회전 가능한 물품 그리퍼들(26)과 맞물리는 각각의 물품들(B)의 배향을 나타내는 정보를 캡처한다.
제어기(9)는 제 1 및 제 2 센서들(50A, 52A), 제 3 및 제 4 센서들(50B, 52B) 그리고 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)의 각각의 구동 모터들(M2)과 통신(유선 또는 무선)하고 있다. 제어기(9)는 회전 가능한 물품 그리퍼들(26, 28) 각각에서 물품들(B)의 현재 배향을 결정할 수 있다. 제어기(9)는 구동 모터들(M2)이 각각의 회전 가능한 물품 그리퍼들(26, 28)을 개별적으로 회전하여 그 안에 맞물려 있는 물품들(B) 각각을 원하는 또는 미리 정의된 방향으로 배치하도록 제어한다.
이러한 방식으로, 단일의 센서를 사용하여 한 쌍의 물품들(B)의 배향을 모니터링하거나 제어하게 된다.
제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 섀시(25)에 대해 회전 가능하도록 섀시(25)에 회전식으로 장착된다.
제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 섀시(25)에 변위 가능하거나 이동 가능하게 장착된다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)은 서로를 향하여 및 서로 멀어지도록 선형으로 변위 가능하다.
섀시(25)에 대한 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)의 회전 또는 변위, 또는 회전 및 변위 모두를 수행하기 위해 액추에이터 기구가 제공된다. 액추에이터 기구는 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)이 서로에 대해 왕복 방식으로 선형 변위 가능하도록 구성될 수 있다. 액추에이터 기구는 섀시(25)에 대하여 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각을 왕복 회전시키도록 구성될 수 있다.
제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각은 스핀들 또는 샤프트 형태를 취할 수 있는 회전 장착에 의해 섀시(25)에 회전 가능하게 장착된다. 제 1 툴 헤드(24A)는 제 1 톱니 바퀴(46A)를 포함한다. 본 예시된 실시예에서, 제 1 톱니 바퀴(46A)는 곡선형 랙, 세그먼트 기어 또는 쿼드런트 기어의 형태를 취한다. 제 2 툴 헤드(24B)는 제 2 톱니 바퀴(46B)를 포함한다. 본 예시된 실시예에서, 제 2 톱니 바퀴(46B)는 곡선형 랙, 세그먼트 기어 또는 쿼드런트 기어의 형태를 취한다.
섀시(25)는 선형 랙(48)을 포함한다. 제 1 및 제 2 톱니 바퀴들(46A, 46B) 각각은 선형 랙(48)과 맞물리거나 메시된다.
선형 랙(48)과 제 1 및 제 2 톱니 바퀴들(46A, 46B)은 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)을 서로를 향해 그리고 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위해 사용된다.
선형 랙(48)과 제 1 및 제 2 톱니 바퀴들(46A, 46B)은 또한 이들 각각의 회전 장착부에 대한 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B) 각각의 회전을 용이하게 한다.
캠(44A)은 제 1 툴 헤드(24A)에 장착된다. 캠(44A)은 제 1 툴 헤드(24A)와 함께 회전 장착부 주위에서 회전 가능하다. 캠(44A)은 제 1 림(limb)(59)에 제공된 제 1 슬라이드(58)에 결합된다. 제 1 슬라이드(58)는 채널 또는 트랙의 형태를 취하며; 팔로워(60A)는 캠(44A)에 장착된다. 팔로워(60A)는 제 1 슬라이드(58)의 채널에 수용된다. 팔로워(60A)는 제 1 슬라이드(58) 내에서 팔로워(60A)의 이동을 용이하게 하기 위해 베어링 또는 부싱을 포함할 수 있다.
제 2 캠(44B)은 제 2 툴 헤드(24B)에 장착된다. 제 2 캠(44B)은 제 2 툴 헤드(24B)와 함께 회전 장착부 주위에서 회전 가능하다. 제 2 캠(44B)은 제 1 슬라이드(58)에 결합된다. 대안적인 실시예들에서, 제 1 슬라이드(58)와 별개인 제 2 슬라이드가 제공될 수 있다. 제 2 팔로워(60B)는 제 2 캠(44B)에 장착된다. 제 2 팔로워(60B)는 제 1 슬라이드(58)의 채널에서 수용된다. 제 2 팔로워(60B)는 제 1 슬라이드(58) 내에서의 제 2 팔로워(60B)의 이동을 용이하게 하기 위해 베어링 또는 부싱을 포함할 수 있다.
제 2 림(61A)은 제 1 림(59)에 고정된다. 제 2 림(61A)은 제 1 림(59)과 실질적으로 직교한다. 제 2 림(61A)은 제 2 슬라이드(43A)를 포함한다. 제 2 슬라이드(43A)는 섀시(25)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 섀시(25)에 장착된 수용기(42A)는 제 2 슬라이드(43A)와 슬라이딩 맞물린다.
선택적인 제 3 림(61B)은 제 1 림(59)에 고정된다. 제 3 림(61B)은 제 1 림(59)과 실질적으로 직교한다. 제 3 림(61B)은 제 2 림(61A)과 이격되어 있다. 제 3 림(61B)은 제 3 슬라이드(43B)를 포함한다. 제 3 슬라이드(43B)는 섀시(25)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 섀시(25)에 장착된 제 2 수용기(42B)는 제 3 슬라이드(43B)와 슬라이딩 맞물린다.
제 1 림(59)은 캠 팔로워(40)를 포함한다. 캠 팔로워(40)는 캠 트랙(미도시)과 맞물린다. 캠 트랙은 섀시(25)에 대한 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)의 배향을 제어한다. 캠 트랙은 방향 화살표 D9, D10로 각각 표시된 바와 같이, 제 1 림(59)을 선형 랙(48)을 향하여 및 이로부터 멀어지게 이동시키도록 배열된다(도 4, 5 및 9 참조). 즉, 제 1 림(59)은 도 9의 방향 화살표 D11 및 도 2의 방향 화살표 D3로 표시된 툴(24)의 이동 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 이동된다.
본 예시된 실시예에서, 제 2 및 제 3 림들(61A, 61B)은 커넥팅 로드(connecting rod)(38)에 의해 서로 결합된다. 캠 팔로워는 제 2 및 제 3 림들(61A, 61B)이 동시에 움직이게 되도록 커넥팅 로드(38)에 장착된다. 다른 실시예들에서는, 제 2 및 제 3 림들(61A, 61B)이 액추에이터 기구에 의해 개별적으로 구동될 수도 있다. 제 2 및 제 3 림들(61A, 61B) 각각은 각각의 캠 팔로워를 포함하거나 이에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 및 제 3 림들(61A, 61B) 각각은 섀시(25)에 대해 개별적으로 움직일 수 있다.
제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)은 도 9에서 제 1 상태(위치 및 배향)로 도시되어 있다. 제 1 상태에서는, 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)이 서로 이격되어 있으며, 비록 이격되어 있기는 하지만, 이들은 엔드-투-엔드 관계에 있도록 배향되어 있다. 즉, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 센서들(50A, 52A, 50B, 52B)은 공선(collinear) 방식으로 배치된다. 제 1 툴 헤드(24A)의 3개의 물품 그리퍼들(28)의 제 1 열은 제 2 툴 헤드(24B)의 3개의 물품 그리퍼들(26)의 제 1 열과 동일 선상에 존재한다. 유사하게, 제 1 툴 헤드(24A)의 3개의 물품 그리퍼들(28)의 제 2 열은 제 2 툴 헤드(24B)의 3개의 물품 그리퍼들(26)의 제 2 열과 동일 선상에 존재한다.
방향 화살표 D9로 표시된 바와 같이, 제 1 림(59)이 선형 랙(48)을 향해 내측으로 이동하는 경우, 방향 화살표 D6으로 표시된 바와 같이, 제 1 툴 헤드(24A)는 시계 방향으로 회전된다. 제 1 툴 헤드(24A)는 실질적으로 90도의 각도를 통해 회전된다. 제 1 툴 헤드(24A)는 방향 화살표 D11로 표시된 이동 방향과 반대되는 선형 방향으로 동시에 이동된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 방향 화살표 D5로 표시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 실질적으로 90도의 각도를 통해 회전된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 방향 화살표 D11로 표시된 이동 방향으로 동시에 선형으로 이동된다. 이러한 방식으로, 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)은 서로를 향해 이동된다.
결과적으로, 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)은, 물품 그립퍼들(26, 28)이 대안적인 그룹핑을 형성하도록 서로 근접한 제 2 상태로 배치된다. 대안적인 그룹핑은 4개의 열을 포함하는 어레이로서 배열되며; 각각의 열은 3개의 물품 그리퍼들(26, 28)을 포함한다. 이러한 방식으로, 어레이는 4개의 물품 그리퍼들(26, 28)의 3개의 열을 포함한다. 이러한 방식으로, 제 1 물품 그룹(G1) 및 제 2 물품 그룹(G2)은 제 3 물품 그룹(G3)으로 형성될 수 있다.
제 1 림(59)이 방향 화살표 D10으로 표시된 바와 같이, 선형 랙(48)으로부터 멀어지도록 외측으로 이동될 때, 제 1 툴 헤드(24A)는 반시계 방향으로 회전된다. 제 1 툴 헤드(24A)는 실질적으로 90도의 각도를 통해 회전된다. 제 1 툴 헤드(24A)는 방향 화살표 D11로 표시된 이동 방향으로 선형 랙(48)을 따라 선형 방향으로 동시에 이동된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 시계 방향으로 회전된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 실질적으로 90도의 각도를 통해 회전된다. 제 2 툴 헤드(24B)는 방향 화살표 D11로 표시된 이동 방향과 반대되는 선형 방향으로 선형 랙(48a)을 따라 동시에 이동된다. 이러한 방식으로, 제 1 및 제 2 툴 헤드(24A, 24B)는 서로 멀어져서 도 9에 도시된 제 1 위치로 다시 이동된다.
이송 장치(11)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 모드에서 작동하도록 구성되며, 이송 장치(11)는 2개의 계량된 물품 그룹(G1, G2)을 단일 그룹(G3)으로 결합한다. 본 예시된 실시예에서, 이송 장치(11)는 각각 2x3 매트릭스로 배열된 2개의 그룹을 3x4 매트릭스로 형성한다. 이것을 달성하기 위해, 제 1 및 제 2 툴 헤드들(24A, 24B)은 각각 90도, 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전하고, 서로를 향해 선형으로 이동하여 제 1 그룹(G1)이 제 2 그룹(G2)과 근접하여 제 3 그룹(G3)을 형성하게 된다. 이송 장치(11)는 배출 컨베이어(14) 상에 형성된 각각의 제 3 그룹(G3)을 배치한다. 제 3 그룹들(G3)은 방향 화살표 D4로 표시된 바와 같이 하류 방향으로 운반되며, 배출 컨베이어(14)의 이동 방향은 투입 컨베이어(12)의 이동 방향과 실질적으로 반대이고, 투입 및 배출 컨베이어들은 실질적으로 서로 나란한 관계로 배치되며 선택적으로는 투입 및 배출 컨베이어들이 서로 평행하게 배열된다. 다른 실시예들에서는, 다른 배열들이 이용될 수도 있으며, 예를 들어 투입 및 배출 컨베이어들이 비스듬한 각도로 또는 서로 직교하게 배열될 수 있고, 투입 및 배출 컨베이어들이 실질적으로 서로 동일 선상에 있도록 배열될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
이송 장치(11)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 장치(11)가 2개의 계량된 물품 그룹들(G1, G2)을 픽업하고, 이들을 방향 화살표 D8로 표시된 바와 같이 배출 컨베이어(14)로 운반하여, 이들을 2개의 계량된 물품 그룹들(G1, G2)로 배출 컨베이어(14) 상에 배치하는 제 2 모드로 작동하도록 구성된다. 배출 컨베이어(14)는 이 2개의 그룹을 개별적으로 이송한다. 본 예시된 실시예에서, 이송 장치(11)는 2x3 매트릭스로 각각 배열된 2개의 그룹을 처리하며, 이들은 그 각각이 배출 컨베이어(14) 상에 2x3 매트릭스로 배열되는 2개의 그룹으로 유지된다.
이러한 방식으로, 서브시스템(10)은 음료 병 또는 캔과 같은 물품들(B)의 스트림을 소정의 피치로 이격된 계량 그룹으로 변환할 수 있다. 즉, 투입 또는 송입 컨베이어(12)로부터 물품들(B)의 흐름을 소정 개수의 물품들(B)의 그룹들로 분리한다. 서브시스템(10)은 투입 스트림(I)으로부터 2개의 상이한 크기의 그룹들을 형성할 수 있다. 이송 장치(11)는 그룹들(G1, G2, G3) 내의 물품들(B) 중 적어도 일부의 배향을 조정할 수 있다.
물품들(B)의 그룹들은 이후 카톤(carton) 또는 크레이트(crate) 또는 다른 포장물로 패키징될 수 있다. 도 12 및 13은 예시적인 패키징 구성들을 도시한 것이다. 도 12는 3x4 배열로 물품들의 어레이를 수용하도록 구성된 카톤(70)을 도시한 것이다. 카톤은 상부 벽, 베이스 벽 및 대향 측벽들을 포함하는 튜블라(tubular) 구조물을 형성하기 위한 복수의 주 패널들을 포함한다. 카톤(70)은 튜블라 구조물의 각 단부를 부분적으로 폐쇄하는 단부 폐쇄 패널들을 포함한다. 이 튜블라 구조물의 단부들 중 하나 또는 양쪽 모두는 그에 인접하여 배치된 하나 이상의 물품들(B)의 적어도 일부를 볼 수 있도록 노출되는 창을 형성하도록 부분적으로 개방된다. 도 12는 카톤(70)의 제 1 단부를 보여주고 있으며; 창(W)에 인접한 물품들(B)은 각각 라벨 또는 다른 표식(L)을 포함한다. 창에 디스플레이되는 각각의 최단 물품들(B)의 표시(L)는 이송 장치(11)에 의해 원하는 배향으로 배치될 수 있다. 본 예시된 실시예에서, 이 표시는 그것에 디스플레되는 정보가 창(W)을 통해 가독되도록 배향된다. 다른 실시예들에서, 표식(L)은 그것이 창에 디스플레이되지 않도록 배향될 수도 있다.
대안적인 실시예들에서, 이송 장치(11)는 창(W)에 중앙 물품(B)을 배향시키기 위한 추가 센서 및 배향 기구(각 물품 그리퍼(26, 28)에 연결되는 구동 모터)를 구비할 수 있다. 그룹들(G1, G2) 각각의 중앙 물품들 중 하나만이 배향될 필요가 있으며 다른 것들은 패키지(90)의 중앙에서 보이지 않게 실질적으로 숨겨져 있음을 이해할 것이다. 이러한 방식으로, 그룹들(G1, G2)이 함께 모여 확대 그룹핑(G3)을 형성할 수 있으며; 툴 헤드들(24A, 24B)은 제 1 물품 그룹(G1)이 제 2 물품 그룹(G2)에 근접하게 배치될 수 있도록 근접 배치될 수 있다. 카톤(70)의 반대편, 제 2 단부도 또한 제 2 창을 형성하도록 부분적으로 개방될 수 있다. 이송 장치(11)는 제 2 창에 인접한 각각의 물품들(B)을 원하는 배향으로 회전시킬 수 있도록 구성된다.
도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 이송 장치(11)는 제 1 작동 모드에서 작동될 때, 물품들(B)을 도 12에 도시된 예시적인 패키지(90)에 의해 패키징되기에 적합한 구성으로 그룹핑하는데 사용될 수 있다.
도 15 및 16은 2개의 대안적인 예시적 패키지들(190, 290)을 도시한 것이다. 패키지들(190, 290) 각각은 2x3 배열로 6개의 물품들(B)을 패키징한다. 이송 장치(11)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 작동 모드에 따라 작동될 때, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 물품들(B)을 배향시키고 이들을 카톤(170, 270)에 배치하기에 적합한 구성으로 그룹핑하는데 사용될 수 있다.
도 15의 카톤(170)은 상부 벽, 베이스 벽 및 대향 측벽들을 포함하는 튜블러 구조물을 형성하기 위한 복수의 주 패널들을 포함한다. 카톤(170)은 튜블러 구조물의 각 단부를 부분적으로 폐쇄하는 단부 폐쇄 패널들을 포함한다. 이 튜블라 구조물의 단부들 중 하나 또는 양쪽 모두는 그에 인접하여 배치된 하나 이상의 물품들의 적어도 일부를 볼 수 있도록 노출되는 창(W)을 형성하도록 부분적으로 개방된다. 도 15는 카톤(170)의 제 1 단부를 보여주고 있으며; 창(W)에 인접한 물품들(B)은 각각 라벨 또는 다른 표식(L)을 포함한다. 각각의 최단 물품들(B)의 표식(L)은 원하는 방향으로 배향되도록 배열된다. 본 예시된 실시예에서, 이 표식은 그것에 디스플레되는 정보가 창(W)을 통해 가독되도록 배향된다. 다른 실시예들에서, 표식(L)은 그것이 창에 디스플레이되지 않도록 배향될 수도 있다. 본 예시된 실시예에서, 최단 행의 물품들(B) 각각은 유사하게 배향되며; 다른 실시예들에서, 최단 행의 물품들(B)은 각각 이송 장치(11)에 의해 상이한 배향으로 조작될 수 있다.
도 16의 카톤(270)은 바스켓 캐리어(basket carrier) 스타일 카톤으로서 구성되며, 상부 벽, 베이스 벽, 대향 단부 벽들 및 대향 측벽들을 포함하는 튜블라 구조물을 형성하기 위한 복수의 주 패널들을 포함한다. 각각의 최단 물품들(B)의 상부 부분은 상부 벽, 대향 측벽들 및 각각의 하나의 단부 벽들에서 부딪치거나 부분적으로 형성되는 창을 통해 보이도록 노출된다. 창(W)에 인접한 물품(B)들 각각은 라벨 또는 다른 표식(L)을 포함한다. 각각의 최단 물품들(B)의 표식(L)은 원하는 방향으로 배향되도록 배열된다.
도 13 및 14는 제 3 패키지(T)를 도시한 것이다. 제 3 패키지(T)는 4개의 물품(B)을 4x6 어레이로 수용할 수 있다. 제 3 패키지(T)는 도 12, 15 및 16에 도시된 것들과 같은 그러나 이에 한정되지 않는 제 2 패키지와 조합하여 사용될 수 있다. 제 3 패키지(T)는 그 각각이 2x3 어레이로 6개의 물품을 포함하는 4개의 제 2 패키지를 수용할 수 있다. 제 3 패키지는 그 각각이 4x3 어레이로 12개의 물품을 포함하는 2개의 제 2 패키지를 수용할 수 있다. 제 3 패키지는 도 13에 도시된 바와 같이, 4x3 어레이로 12개의 물품을 포함하는 1개의 제 2 패키지 및 그 각각이 2x3 어레이로 6개의 물품을 포함하는 2개의 제 2 패키지를 수용할 수 있다.
제 3 패키지가 2x3 어레이로 6개의 물품(B)를 각각 포함하는 4개의 제 2 패키지를 포함하는 경우, 제 3 패키지의 각각의 최단 열들 C1, C6 각각의 물품들은 이송 장치(11)에 의해 배향된다.
도 14는 24개의 느슨한 물품들(즉 제 2 패키지가 없음)이 4x6 어레이로 배치되는 제 3 패키지를 도시한 것이다.
이송 장치(11)는 제 3 패키지(T)에 배치하기 위한 느슨한 물품들(B)을 배향시키고 그룹핑하도록 제 1 또는 제 2 모드로 작동될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 장치(11)가 제 2 작동 모드에서 작동될 때, 제 3 패키지(T) 내의 최단 열들(C1, C6) 각각의 모든 물품들(B)은 이송 장치(11)에 의해 배향된다.
서브시스템(10)이 사용 중일 때, 물품들(B)의 어레이들은 스트림으로 서브시스템(10)의 작업 리치 내로 운반된다. 본 예시된 실시예에서, 각각의 물품들(B)의 어레이는 나란히 배치된 3개의 물품들(B)의 2개 행을 포함한다. 2개의 행은 어레이를 위한 가이드로서 작용하는 중간 벽(8)의 어느 한 측면에 배치될 수 있으며, 또한 이들 물품들(B)이 툴 어셈블리들(24)에 의해 회전될 때에 반대편 행들의 인접한 물품들(B) 사이의 마찰을 방지함으로써 물품들(B)의 어레이의 관련 물품들(B)의 회전을 보조할 수도 있다.
각각의 선택된 그룹의 물품들(B) 중 적어도 일부의 물품들(B)은 관련 센서가 각 물품(B)의 원하는 배향에 도달했음을 나타내는 신호를 생성할 때까지 회전된다. 대안적인 실시예들에서, 제어기(9)는 각각의 배향 가능한 물품(B)(회전 가능한 물품 그리퍼들(26, 28)에 의해 맞물리는 물품들(B))을 다른 물품들(B) 또는 카톤(70, 170, 270)에 대하여 원하는 배향으로 배치하기 위해 필요한 물품 그리퍼들(26, 28)의 각도 또는 회전 각도를 결정할 수 있으며; 제어기(9)는 그에 따라 각각의 구동 모터(M2)가 물품 그리퍼(26, 28)를 회전시키도록 할 수 있다. 이 시점에서, 정확하게 정렬된 물품들(B)은 툴 어셈블리(24)에 의해 회전되는 것이 중단된다. 선택된 그룹들의 물품들(B)의 최단 물품들(B)이 정확하게 정렬되면, 툴 어셈블리(24)는 물품들(B)의 그룹들(G1, G2)을 픽업하여 상향 이동한다. 물품들은 콤 구성들(36)과의 접촉으로부터 벗어나도록 이동하며, 예를 들어 패키징 시스템에서의 진행 처리를 위해 서브시스템(10)의 배출 컨베이어(14), 배출 단부로 이송된다. 배출 컨베이어(14)는 물품들(B)의 그룹들을 하류 처리 스테이션들로 운반할 수 있다.
일부 실시예들에서, 툴 어셈블리(24)는 물품들(B)이 투입 컨베이어(12)로부터 배출 컨베이어(14)로 이송되는 동안 물품들(B)을 회전시킬 수 있다. 이것은 물품들(B)이 투입 컨베이어(12) 상에 배치될 때 물품들(B)을 회전시키는 것에 추가적으로 또는 대안적으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서는, 서브시스템(10)이 패키징 시스템에 적용될 수 있다. 물품들(B)은 러그들 또는 콤들(36)의 형태의 이동 가능한 유지 부재들에 의해 그룹 또는 어레이를 형성하도록 선택되기 전에 먼저 스트림으로 형성된다. 이동 가능한 유지 부재들은 각 그룹을 도 1의 서브시스템(10)으로 운반한다. 서브시스템(10)을 떠날 때, 물품 그룹들 및 카톤 블랭크들은 물품 그룹들 주위의 블랭크를 셋업된 카톤으로 형성하는 하나 이상의 폴딩 스테이션들을 통해 운반된다. 이렇게 형성된 패키지는 판매점들로의 분배를 위해 패키징 라인의 배출 단부로 운반된다.
도 17은 패키징 기계에 사용하기 위한 배향 제어 시스템(200)의 개략도를 도시한 것이다. 시스템(200)은 도 1의 서브시스템(10)과 함께 또는 대안적으로는 적어도 하나의 물품의 배향의 제어가 요구되는 패키징 기계와 함께 사용될 수 있다.
시스템(200)은 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)를 포함하며, 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 패키징 기계 또는 서브시스템(10)을 제어한다. 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 입력 모듈, 중앙 처리 장치, 출력 모듈. 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 스테퍼 모터 제어기와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 모션 제어기(MLC)에 연결되거나 이것과 통신할 수 있다. 모션 제어기(MLC)는 스테퍼 모터와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 구동 모터의 형태로 적어도 하나의 모션 장치(M1, M2, M3, M4)와 통신한다.
본 예시된 실시예는 복수의 모션 장치들(M1, M2, M3, M4), 구체적으로 4개의 모션 장치들(M1, M2, M3, M4)을 포함한다. 다른 실시예들에서는, 더 많거나 적은 모션 장치들(M1, M2, M3, M4)이 제공될 수도 있다.
각각의 모션 장치(M1, M2, M3, M4)는 그리퍼(T1, T2, T3, T4)에 연결된다. 그리퍼들(T1, T2, T3, T4)은 그 배향을 제어하고자 하는 물품과 맞물리도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 물품은 카톤 또는 캐리어 내에 패키징되기 전에 소정의 미리 정의된 배향으로 회전된다. 다른 실시예들에서, 물품은 카톤 또는 캐리어 내에 배치되는 동안 소정의 미리 정의된 배향으로 회전된다. 또 다른 실시예들에서, 물품은 카톤 또는 캐리어 내에 부분적으로 배치되는 동안 소정의 미리 정의된 배향으로 회전되며, 이러한 실시예들에서는 배향될 물품의 일부가 그리퍼(T1, T2, T3, T4)에 의해 맞물리도록 노출되며, 일부 이러한 실시예들에서, 물품은 제 1 적재 위치로부터 제 2 맞물림 가능한 위치로 이동되거나 변환될 수 있다. 제 1 적재 위치에서, 물품은 카톤 또는 캐리어의 챔버 내에 전체적으로 또는 전적으로 배치되며, 제 2 맞물림 가능한 위치에서 물품은 카톤 또는 캐리어로부터 적어도 부분적으로 인출된다.
도시된 모션 장치들(M1, M2, M3, M4) 및 그리퍼들(T1, T2, T3, T4)은 단일 툴 헤드가 그룹, 어레이 또는 매트릭스로 배열될 수 있는 복수의 물품들의 배향을 조정할 수 있도록, 단일 툴 헤드에 장착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 도시된 각각의 모션 장치들(M1, M2, M3, M4) 및 그리퍼들(T1, T2, T3, T4)은 각각의 툴 헤드에 장착될 수 있으며, 이에 따라 물품 그룹 내의 단일 물품의 배향이 제어될 수 있다.
시스템(200)은 적어도 하나의 센서(S1, S2)를 포함한다. 센서들(S1, S2)은 모션 제어기(MLC)와 통신한다.
센서들(S1, S2)은 적어도 하나의 물품의 배향이 결정될 수 있도록 그리고 미리 정의된 배향으로 물품을 배치하기 위해 적어도 하나의 물품에 요구되는 회전 각도가 계산될 수 있도록, 물품이 회전되는 동안 적어도 하나의 물품을 모니터링하도록 구성된다.
센서(S1, S2)는 모션 장치들(M1, M2, M3, M4) 중 하나에 의해 회전될 때 물품들의 특징 또는 특성을 탐색하거나 인식하도록 구성되거나 학습될 수 있으며, 이러한 특징은 물품 상에 디스플레이되는 마킹 또는 표식의 형태를 취할 수 있으며, 이것은 물품 상에 디스플레이되는 로고, 이미지, 모양, 색상 또는 텍스트일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 표식은 물품의 배향을 위해 물품 상에 명확하게 제공될 수 있다.
센서들(S1, S2) 각각은 물품의 특징 또는 특성의 인식을 나타내는 센서들(S1, S2)의 상태 변화를 검출하기 위해 반복적으로 폴링되거나 통전되도록 구성될 수 있다.
시스템에 포함된 센서들(S1, S2)은 패키징 기계가 작동할 때 연속적으로 활성화될 수 있지만, 조작자에 의해 요청에 따라 비활성화 및 재활성화 될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 임의의 센서들(S1, S2) 각각으로부터의 데이터는 시간이 지남에 따라 저장 및 분석되어 특징이 인식되었다고 시스템이 판단하는 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
센서들은 인식 이벤트를 나타내는 신호, 즉 센서가 물품의 미리 정의된 특징 또는 특성을 인식한 신호를 모션 제어기(MLC)에 발행하도록 구성될 수 있다. 센서들은 패키징될 물품의 선택된 특징 또는 특성을 인식하도록 학습되거나 프로그래밍된다. 센서들은 마커로서 사용하기 위한 임계 확률을 갖는 물품의 선택된 특징 또는 특성을 인식하도록 구성될 수 있다. 임계 확률은 조정 가능할 수 있다.
시스템(200)은 물품의 선택된 특징 또는 특성을 찾아내기 위해 물품을 360도까지 회전시키도록 구성될 수 있다.
마커를 검출하면, 모션 제어기(MLC)는 모션 장치(M1, M2, M3, M4) 각각의 것에게 미리 정의된 각도로 회전하도록 지시한다. 모션 제어기(MLC)는 물품을 미리 정의된 배향으로 배치하는데 필요한 각도를 나타내는, 모션 장치의 작동 파라미터를 제어하는 신호를, 모션 장치에게 전송한다. 작동 파라미터는 필요한 시간 동안 일정한 속도로 물품을 회전시키는 것에 기초할 수 있다. 대안적으로, 작동 파라미터는 필요한 속도로 미리 정의된 시간 동안 물품을 회전시키는 것에 기초할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 파라미터는 물품을 필요한 횟수 또는 개별 스텝들로 회전시키는 것을 나타낼 수 있다. 모터는 완전한 360도 회전을 위해 정수 N의 스텝들이 필요하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식에서, 각 개별 스텝은 도가 된다.
도시되지 않은 프로그래밍 장치가 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)에 결결되거나 이와 통합될 수 있으며 또는 프로그래밍 장치가 모션 제어기(MLC) 및 선택적으로는 센서(S1)와 통신하도록 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)와 통신할 수 있다. 프로그래밍 장치는 물품 배향 방법과 같은 그러나 이에 한정되지 않는 패키징 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 구성 또는 설치하는데 사용될 수 있다.
도 18은 패키징 기계에 사용하기 위한 대안적인 배향 제어 시스템(300)의 개략도를 도시한 것이다. 시스템(300)은 도 1의 서브시스템(10)과 함께 또는 대안적으로는 적어도 하나의 물품의 배향의 제어가 요구되는 패키징 기계와 함께 사용될 수 있다.
시스템(300)은 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)를 포함하며, 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 패키징 기계 또는 서브시스템(10)을 제어한다. 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 입력 모듈, 중앙 처리 장치, 출력 모듈. 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC)는 스테퍼 모터 제어기와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 모션 제어기들(MLC1, MLC2)에 연결되거나 이것과 통신할 수 있다. 모션 제어기들(MLC1, MLC2)은 모션 장치(M1, M2)와 각각 통신한다. 모션 장치들(M1, M2)은 스테퍼 모터와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 구동 모터의 형태를 취할 수 있다.
모션 제어기들(MLC1, MLC2)은 전원 공급 장치와 통신한다. 각각의 모션 제어기는 그것에 전력을 제공하기 위해 모션 장치(M1, M2)의 각각의 것과 전기 통신할 수 있다. 각각의 모션 제어기는 모션 장치들(M1, M2)의 동작 또는 상태에 관한 정보를 송신 및/또는 수신하기 위해 모션 장치(M1, M2)의 각각 것과 데이터 통신할 수 있다.
제 1 모션 제어기(MLC1)는 제 2 모션 제어기(MLC2)와 통신할 수 있다. 둘 이상의 모션 제어기들(MLC1, MLC2)을 갖는 실시예들에서, 모션 제어기들(MLC1, MLC2)은 직렬로 결합 또는 연결되거나, 순서대로 또는 링으로 서로 결합되어, 서로에 대해 데이지 체이닝(daisy-chaining)될 수 있다.
제 1 모션 제어기(MLC1)는 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC) 및/또는 프로그래밍 장치(PC)에 연결되거나 이것과 통신 가능할 수 있다. 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC) 및/또는 프로그래밍 장치(PC)를 서로 연결하고 제 1 모션 제어기(MLC1)에 연결하는 것을 용이하게 하기 위해 네트워크 스위치(스위칭 허브, 브리징 허브 또는 MAC 브리지라고도 함)의 형태를 취할 수 있는 선택적 네트워킹 장치(SW)가 제공될 수 있다.
프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC) 및/또는 프로그래밍 장치(PC)는 제 1 모션 제어기(MLC1)를 통해 제 2 모션 제어기(MLC2)와 통신할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 제 2 모션 제어기(MLC2)는 네트워킹 장치(SW)와 통신할 수 있다.
본 예시된 실시예는 복수의 모션 장치들(M1, M2), 구체적으로 2개의 모션 장치들(M1, M2)을 포함한다. 다른 실시예들에서는, 더 많거나 적은 모션 장치들(M1, M2)이 제공될 수 있다.
각각의 모션 장치(M1, M2)는 그리퍼(미도시)에 연결된다. 그리퍼들은 그 배향을 제어하고자 하는 물품과 맞물리도록 구성된다.
모션 장치들(M1, M2) 및 각각의 그리퍼들은 단일 툴 헤드가 그룹, 어레이 또는 매트릭스로 배열될 수 있는 복수의 물품들의 배향을 조정할 수 있도록, 단일 툴 헤드에 장착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 모션 장치들(M1, M2) 및 각각의 그리퍼들은 각각의 툴 헤드에 장착될 수 있으며, 이에 따라 물품 그룹 내의 단일 물품의 배향이 제어될 수 있다.
시스템(300)은 적어도 하나의 센서(S1)를 포함한다. 센서들(S1)은 각각의 제 1 및 제 2 모션 제어기들(MLC1, MLC2)과 통신한다. 센서(S1)와 제 1 및 제 2 모션 제어기들(MLC1, MLC2) 사이에 선택적인 증폭기가 제공될 수 있다.
센서(S1)는 각각의 물품들의 배향이 결정될 수 있도록 그리고 미리 정의된 배향으로 각 물품을 배치하기 위해 요구되는 회전 각도가 계산될 수 있도록, 물품이 회전되는 동안 2개의 물품을 동시에 모니터링하도록 구성된다.
센서(S1, S2)는 모션 장치들(M1, M2, M3, M4) 중 하나에 의해 회전될 때 물품의 특징 또는 특성을 탐색하거나 인식하도록 구성되거나 학습될 수 있으며, 이러한 특징은 물품 상에 디스플레이되는 마킹 또는 표식의 형태를 취할 수 있으며, 이것은 물품 상에 디스플레이되는 로고, 이미지, 모양, 색상 또는 텍스트일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 표식은 물품의 배향을 위해 물품 상에 명확하게 제공될 수 있다.
이미지 인식 및 학습을 처리하기 위해 처리 장치(SA)가 제공될 수 있다. 처리 장치(SA)는 센서(S1) 및 모션 제어기들(MLC1, MLC2) 중 적어도 하나와 연결되거나 통신할 수 있다. 대안적인 시스템들에서, 처리 장치(SA)는 센서 유닛(s1) 또는 하나 이상의 모션 제어기들(MLC1, MLC2)의 필수 부분일 수 있다.
프로그래밍 장치(PC)는 프로그래밍 가능한 논리 제어기(PLC), 모션 제어기들(MLC1, MLC2) 및 선택적으로는 센서(S1)에 연결되거나 이와 통신할 수 있다.
시스템(200)은 배향 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 메모리 장치 및 프로세서를 포함한다. 배향 방법은 다음을 포함한다:
- 적어도 하나의 물품을 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
- 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
- 센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
- 회전 각도를 결정하는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계.
대안적인 실시예에서, 배향 방법은 다음을 포함한다:
- 물품들을 스트림으로 운반하는 단계;
- 적어도 하나의 물품을 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
- 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
- 센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
- 회전 각도를 결정하는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
- 상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계;
- 물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 갖는 패키지를 형성하는 단계로서, 상기 물품들 중 적어도 하나의 적어도 일부가 미리 정의된 배향으로 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계.
또 다른 실시예에서, 배향 방법은 다음을 포함한다:
- 물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
- 카톤 내의 적어도 하나의 물품을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
- 센서로 상기 적어도 하나의 물품을 관측하는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
- 회전 각도를 결정하는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품을 맞물림 해제하는 단계.
추가의 실시예에서, 배향 방법은 다음을 포함한다:
- 물품들을 스트림으로 운반하는 단계;
- 스트림에서 하나 이상의 물품들을 선택하여 물품 그룹을 형성하는 단계;
- 물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
- 적어도 하나의 물품을 카톤 내의 제 1 위치로부터, 물품이 카톤으로부터 적어도 부분적으로 인출되는 제 2 위치로 이동시키는 단계;
- 적어도 하나의 물품의 인출된 부분을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
- 센서로 상기 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분을 관측하는 단계;
- 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것 인, 상기 관측하는 단계;
- 회전 각도를 결정하는 단계;
- 상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계.
배향 방법은 적어도 하나의 물품을 이동시켜 물품을 카톤 내의 제 1 위치로 복귀시키는 단계 및 상기 적어도 하나의 물품을 맞물림 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
시스템(300)은 상기한 단락들에 따라 배향 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 메모리 장치 및 프로세서를 포함할 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 도 17 및 도 18에 도시된 시스템은 패키징 기계를 형성하는 구성 요소들을 제어 또는 모니터링하기 위해 컴퓨터 프로그램들 또는 서브루틴들을 실행할 수 있는 장치들을 도시한 것이다. 일부 실시예들에서, 도시된 둘 이상의 장치들은 단일 하드웨어 구성 요소가 도시된 제어 동작들 중 둘 이상을 처리하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 단일 모션 제어기가 다수의 모션 장치를 제어할 수도 있고, 단일 이미지 처리 장치가 복수의 이미지 센서로부터의 데이터를 해석할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다. 프로그래밍 가능한 논리 제어기는 임의의 또는 모든 모션 제어기들 또는 이미지 처리 장치들의 기능을 수행할 수 있다.
상기한 내용은 서브시스템의 예시적인 실시예 및 패키징 시스템 내에서의 서브시스템의 예시적인 적용을 설명한 것이다. 당업자는 전술한 특징들의 변형이 이하의 청구 범위에 의해 정의된 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
Claims (28)
- 물품들을 배향시키기 위한 서브시스템으로서,
툴 어셈블리를 포함하며, 상기 툴 어셈블리는,
캐리지(carriage);
툴 헤드로서,
상기 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되는 제 1 물품 그리퍼(article gripper);
상기 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되고 상기 제 1 물품 그리퍼에 인접하게 장착되는 제 2 물품 그리퍼;
상기 제 1 물품 그리퍼에 결합되는 제 1 구동 기구;
상기 제 2 물품 그리퍼에 결합되는 제 2 구동 기구;
2개의 인접한 물품들 중 적어도 하나가 상기 제 1 구동 기구 및 상기 제2 구동 기구 중 어느 하나에 의해 회전되는 동안 상기 2개의 인접한 물품들을 관측하도록 구성되는 센서를 구비하는, 상기 툴 헤드;
상기 제 1 및 제 2 구동 기구들 및 상기 센서와 통신하는 제어기로서, 상기 2개의 인접한 물품들 각각의 배향을 결정하고 상기 제 1 및 제 2 구동 기구들을 제어하여 상기 2개의 인접한 물품들 각각을 상기 센서에서 수신된 신호들을 기반으로 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성되는, 상기 제어기
를 포함하는, 서브시스템. - 제 1 컨베이어와 제 2 컨베이어 사이에서 물품 그룹들을 이송하기 위한 서브시스템으로서,
툴 어셈블리를 포함하며, 상기 툴 어셈블리는,
캐리지;
상기 캐리지에 장착되는 제 1 툴 헤드로서, 상기 제 1 툴 헤드에 장착되는 제 1 복수의 물품 그리퍼들을 구비하는, 상기 제 1 툴 헤드;
상기 캐리지에 장착되는 제 2 툴 헤드로서, 상기 제 2 툴 헤드에 장착되는 제 2 복수의 물품 그리퍼들을 구비하는, 상기 제 2 툴 헤드;
상기 제 1 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 1 물품 그룹과 상기 제 2 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 2 물품 그룹이 제 3 물품 그룹으로 결합될 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들을 서로에 대해 이동시키기 위한 액추에이터 기구
를 포함하는, 서브시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 툴 헤드 및 상기 제 2 툴 헤드는 서로에 대해 선형으로 변위 가능하고, 상기 액추에이터 기구는 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드를 서로에 대해 선형으로 이동시키는, 서브시스템. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 툴 헤드는 제 1 회전 커플링(rotational coupling)에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제 2 툴 헤드는 제 2 회전 커플링에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착되는, 서브시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들이 이들 각각의 회전 커플링들을 중심으로 회전됨과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 회전 커플링들이 서로에 대해 선형으로 이동되는, 서브시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 액추에이터 기구에 의해 상기 제 1 툴 헤드는 제 1 방향으로 회전되고, 상기 제 2 툴 헤드는 제 2 반대 방향으로 회전되는, 서브시스템. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들 각각은,
상기 캐리지에 회전 가능하게 결합되는 적어도 하나의 물품 그리퍼;
상기 적어도 하나의 물품 그리퍼에 결합되는 구동 기구;
적어도 하나의 물품을 관측하도록 구성되는 센서;
상기 적어도 하나의 구동 기구 및 상기 센서와 통신하는 제어기로서, 상기 적어도 하나의 물품의 배향을 결정하고 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하여 상기 적어도 하나의 물품을 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성되는, 상기 제어기
를 포함하는, 서브시스템. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들 각각은,
상기 캐리지에 회전 가능하게 결합되는 적어도 2개의 물품 그리퍼들;
적어도 2개의 물품 그리퍼들 각각에 결합되는 구동 기구;
2개의 인접한 물품들을 관측하도록 구성되는 센서;
각각의 구동 기구 및 상기 센서와 통신하는 제어기로서, 상기 2개의 인접한 물품들 각각의 배향을 결정하고 각각의 구동 기구를 제어하여 상기 2개의 인접한 물품들 각각을 각각의 미리 정의된 배향으로 독립적으로 회전시키도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 서브시스템. - 패키징될 물품을 회전시키는 방법으로서,
물품들을 스트림으로(in a stream) 운반하는 단계;
제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
단일의 센서로 상기 적어도 2개의 물품들을 관측하는 단계;
물품이 운반되는 동안, 상기 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 물품들 각각을 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계; 및
상기 제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들로부터 하나 이상의 물품들을 맞물림 해제하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 물품들을 제 1 컨베이어로부터 제 2 컨베이어로 이송하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들을 제 2 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
단일의 제 2 센서로 상기 적어도 2개의 추가 물품들을 관측하는 단계;
이들 물품들이 운반되는 동안, 상기 제 2 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 추가 물품들 각각을 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계; 및
상기 제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들로부터 하나 이상의 물품들을 맞물림 해제하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 추가 물품들을 제 1 컨베이어로부터 제 2 컨베이어로 이송하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들과 상기 제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들을 단일의 물품 그룹핑으로 조합하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 물품들 각각이 원하는 배향에 도달했을 때를 검출하고, 이에 따라 각각의 물품의 회전을 각기 중단시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 물품을 배향시키는 방법으로서,
적어도 하나의 물품을 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계
를 포함하는, 물품을 배향시키는 방법. - 물품을 배향시키는 방법으로서,
물품들을 스트림으로 운반하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 포함하는 물품 그룹을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그룹 내의 물품들 중 적어도 하나를 회전시키는 단계;
센서로 상기 물품들 중 적어도 하나를 관측하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 물품들 중 적어도 하나의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 물품들 중 적어도 하나를 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 물품들 중 적어도 하나를 맞물림 해제하는 단계;
상기 물품 그룹을 카톤(carton)에 로딩(loading)하여 디스플레이 창(display window)을 갖는 패키지를 형성하는 단계로서, 상기 물품들 중 적어도 하나의 적어도 일부가 미리 정의된 배향으로 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계
를 포함하는, 물품을 배향시키는 방법. - 물품을 배향시키는 방법으로서,
물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
상기 카톤 내의 상기 적어도 하나의 물품을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
센서로 상기 적어도 하나의 물품을 관측하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 맞물림 해제하는 단계
를 포함하는, 물품을 배향시키는 방법. - 물품을 배향시키는 방법으로서,
물품들을 물품 그룹을 포함하는 스트림으로 운반하는 단계;
물품 그룹을 카톤에 로딩하여 디스플레이 창을 가진 패키지를 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 물품의 적어도 일부가 상기 디스플레이 창 내에 디스플레이되는, 상기 패키지를 형성하는 단계;
적어도 하나의 물품을 상기 카톤 내의 제 1 위치로부터, 상기 물품이 상기 카톤으로부터 적어도 부분적으로 인출되는 제 2 위치로 이동시키는 단계;
상기 적어도 하나의 물품의 인출된 부분을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 회전시키는 단계;
센서로 상기 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분을 관측하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품의 상기 인출된 부분에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 적어도 하나의 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 관측하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 물품을 상기 디스플레이 창에 의해 제공되는 개구부에 대해 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 적어도 하나의 물품을 상기 회전 각도만큼 상기 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계
를 포함하는, 물품을 배향시키는 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 물품을 이동시켜 상기 물품을 상기 카톤 내의 상기 제 1 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함하는, 물품을 배향시키는 방법. - 배향 제어 시스템에 사용하기 위한 프로그램으로서,
상기 배향 제어 시스템은,
물품 그리퍼;
모션 제어기;
상기 적어도 하나의 모션 제어기와 통신하고 상기 물품 그리퍼에 결합되는 모션 장치; 및
센서를 포함하며,
상기 프로그램은, 상기 배향 제어 시스템 상에서 실행될 때 상기 배향 제어 시스템이,
물품을 상기 물품 그리퍼와 맞물리게 하는 단계;
상기 물품 그리퍼를 상기 모션 제어기를 통해 회전시킴으로써 상기 맞물린 물품을 회전시키는 단계;
상기 맞물린 물품을 상기 센서로 관측하는 단계;
상기 맞물린 물품에 제공된 마커 특징을 인식하는 단계로서, 상기 마커 특징은 상기 맞물린 물품의 제 1 배향을 나타내는 것인, 상기 마커 특징을 인식하는 단계;
회전 각도를 결정하는 단계;
상기 맞물린 물품을 원하는 제 2 배향으로 배치하기 위해 상기 맞물린 물품을 상기 회전 각도만큼 제 1 배향으로부터 회전시키는 단계;
상기 맞물린 물품으로부터 상기 물품 그리퍼를 맞물림 해제하는 단계
를 포함하는 배향 방법을 수행하도록 구성되는, 배향 제어 시스템에 사용하기 위한 프로그램. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 센서로부터 상기 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 2개의 인접한 물품들 각각에 대해 상기 센서에서 수신된 신호들을 기반으로 상기 미리 정의된 배향에 도달했는지 결정하도록 구성되고,
상기 제어기는 추가적으로 상기 2개의 인접한 물품들 각각에 대해 상기 미리 정의된 배향에 도달했다는 결정에 기초하여 상기 2개의 인접한 물품 각각의 회전을 중단하도록 상기 제 1 및 제 2 구동 기구를 제어하도록 구성되는, 서브시스템. - 제 2 항 및 제 3 항에 있어서,
상기 액추에이터 기구는 상기 제 1 물품 그룹이 상기 제 1 툴 헤드에 의해 맞물리는 동시에 상기 제 2 물품 그룹이 제 2 툴 헤드에 의해 맞물리도록 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드를 서로에 대해 이동하도록 구성되는, 서브시스템. - 물품들을 배향시키기 위한 서브시스템으로서,
툴 어셈블리를 포함하며, 상기 툴 어셈블리는,
캐리지(carriage);
제 1 툴 헤드로서,
상기 제 1 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되는 제 1 물품 그리퍼(article gripper);
상기 제 1 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되고 상기 제 1 물품 그리퍼에 인접하게 장착되는 제 2 물품 그리퍼;
상기 제 1 물품 그리퍼에 결합되는 제 1 구동 기구;
상기 제 2 물품 그리퍼에 결합되는 제 2 구동 기구;
2개의 인접한 물품들을 관측하도록 구성되는 제 1 센서를 구비하는, 상기 제 1 툴 헤드;
제 2 툴 헤드로서,
상기 제 2 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되는 제 3 물품 그리퍼(article gripper);
상기 제 2 툴 헤드에 회전 가능하게 결합되고 상기 제 3 물품 그리퍼에 인접하게 장착되는 제 4 물품 그리퍼;
상기 제 3 물품 그리퍼에 결합되는 제 3 구동 기구;
상기 제 4 물품 그리퍼에 결합되는 제 4 구동 기구;
2개의 인접한 추가 물품들을 관측하도록 구성되는 제 2 센서를 구비하는, 상기 제 2 툴 헤드;
상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 구동 기구들 및 상기 제 1 및 제 2 센서와 통신하는 제어기로서, 상기 2개의 인접한 물품들 각각의 배향을 결정하고 상기 제 1 및 제 2 구동 기구들을 제어하여 상기 2개의 인접한 물품들 각각을 상기 센서에서 수신된 신호들을 기반으로 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성되고, 상기 2개의 인접한 추가 물품들 각각의 배향을 결정하고 상기 제 3 및 제 4 구동 기구들을 제어하여 상기 2개의 인접한 추가 물품들 각각을 상기 센서에서 수신된 신호들을 기반으로 미리 정의된 배향으로 회전시키도록 구성되는, 상기 제어기;
상기 제 1 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 1 물품 그룹과 상기 제 2 툴 헤드에 의해 맞물리는 제 2 물품 그룹이 제 3 물품 그룹으로 결합될 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 툴 헤드들을 서로에 대해 이동시키기 위한 액추에이터 기구;
를 포함하고,
상기 제어기는 제 1 및 제 2 툴 헤드를 (i) 상기 제 1 물품 그룹 및 상기 제 2 물품 그룹을 서로 개별적으로 컨베이어에 배치하는 것, 또는 (ii) 상기 제 1 물품 그룹 및 상기 제 2 물품 그룹을 상기 제 3 물품 그룹으로 결합하고 상기 제 3 물품 그룹을 상기 컨베이어에 배치하는 것 중 어느 하나에 따라 제어하도록 구성되는, 서브시스템. - 제 23 항에 있어서,
상기 제 1 툴 헤드는 제 1 회전 커플링(rotational coupling)에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제 2 툴 헤드는 제 2 회전 커플링에 의해 상기 캐리지에 회전 가능하게 장착되고,
상기 액추에이터 기구에 의해 상기 제 1 툴 헤드는 제 1 방향으로 회전되고, 상기 제 2 툴 헤드는 제 2 반대 방향으로 회전되는, 서브시스템. - 패키징될 물품을 회전시키는 방법으로서,
물품들을 스트림으로(in a stream) 운반하는 단계;
제 1 그룹의 적어도 2개의 물품들을 제 1 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
단일의 제 1 센서로 상기 적어도 2개의 물품들 중 하나 이상을 관측하는 단계;
물품이 운반되는 동안, 상기 제 1 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 물품들 중 하나 이상을 회전시키는 단계;
이들 선택된 적어도 2개의 물품들을 맞물림 해제하는 단계;
상기 적어도 2개의 물품들을 컨베이어로 이송하는 단계;
제 2 그룹의 적어도 2개의 추가 물품들을 제 2 툴 헤드와 맞물리게 하는 단계;
단일의 제 2 센서로 상기 적어도 2개의 추가 물품들 중 하나 이상을 관측하는 단계;
물품이 운반되는 동안, 상기 제 2 센서에 의해 검출되는 바와 같이, 원하는 배향을 취할 때까지 상기 적어도 2개의 추가 물품들 중 하나 이상을 회전시키는 단계;
이들 선택된 적어도 2개의 추가 물품들을 맞물림 해제하는 단계;
상기 적어도 2개의 추가 물품들을 상기 컨베이어로 이송하고, (i) 상기 적어도 2개의 물품들의 제 1 그룹 및 상기 적어도 2개의 추가 물품들의 제 2 그룹을 개별 그룹으로서 상기 컨베이어로 이송하는 것, 또는 (ii) 상기 적어도 2개의 물품들의 제 1 그룹 및 상기 적어도 2개의 추가 물품들의 제 2 그룹을 단일의 물품 그룹으로 결합하고 상기 단일의 물품 그룹을 이송하는 것 중 하나를 수행하는 단계;
를 포함하는, 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 21 항, 제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 물품이 운반될 때 물품 그리퍼와 맞물리는 물품 그리퍼에 대한 위치에 적어도 하나의 물품을 유지하는 이동 가능한 지지 부재를 더 포함하는, 서브시스템. - 제 26 항에 있어서,
벽 부재를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 물품이 운반될 때, 상기 벽 부재와 상기 이동 가능한 지지 부재 사이에 상기 하나 이상의 물품이 위치되는, 서브시스템. - 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 21 항, 제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항의 서브시스템을 포함하는, 물품들을 패키징하기 위한, 패키징 시스템.
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