KR20170107540A

KR20170107540A - 물품들을 처리하기 위한 플리핑 장치, 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20170107540A
Application number: KR1020177023734A
Authority: KR
Inventors: 블락 에릭 데; 칼 트뤼앙스
Original assignee: 케이엘에이-텐코 코포레이션
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-09-25
Also published as: JP2018503575A; WO2016122897A1; EP3250487A4; TW201636284A; EP3250487B1; CN107207167B; JP6728197B2; EP3250487A1; KR102310833B1; TWI669258B; CN107207167A; SG11201705458XA

Abstract

플리핑 장치, 상기 플리핑 장치를 포함하는 물품을 처리하기 위한 시스템, 및 물품을 처리하는 방법이 제공된다. 물품이 제1 플리핑 아암에 의해 픽업된다. 제1 플리핑 아암은 픽업 위치로부터 전달 위치로 회전하고, 전달 위치에서 상기 물품은 수용 위치에 있는 제2 플리핑 아암으로 전달된다. 제2 플리핑 아암은 수용 위치로부터 배치 위치로 회전하여 상기 물품을 배치한다. 상기 물품을 제1 플리핑 아암으로부터 제2 플리핑 아암으로 전달하는 것과 회전에 의해 물품의 뒤집기가 달성된다. 제1 플리핑 아암 및 제2 플리핑 아암 각각은 물품을 운반할 때보다 물품을 운반하지 않을 때 더 고속으로 회전한다. 또한, 제1 플리핑 아암 및/또는 제2 플리핑 아암은 병진 이동을 수행할 수 있다.

Description

물품들을 처리하기 위한 플리핑 장치, 시스템 및 방법

본 출원은 2015년 1월 28일에 출원된 미국 가출원 제62/108,660호의 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 본 출원에 참고로 포함된다.

본 발명은 물품을 뒤집기 위한 플리핑 장치, 이러한 플리핑 장치를 갖는 물품들을 처리하는 시스템, 및 물품들을 처리하기 위한 상응하는 방법에 관한 것이다. 물품을 뒤집는 것은 각각 회전을 수행하는 두 개의 플리핑 아암(flipping arm) 사이에서 물품을 전달함으로써 이루어진다.

물품들을 처리하는 시스템에서, 뒤집기(flip) 전 한 방향으로 향하는 물품의 면이 뒤집기 후에 반대 방향을 향하도록, 물품을 돌리거나(turn around) 뒤집어야 하는 경우가 종종 있다. 예를 들어 물품을 검사해야 할 경우 전체 물품을 검사해야 할 수 있다; 이를 달성할 수 있는 한 가지 가능성은 물품의 상이한 면들을 검사할 수 있도록 연속적인 검사 단계들 사이에서 물품을 뒤집는 것이다. 물품 또는 물건(object)의 반대 면들을 작업해야 하는 경우에도 유사한 이야기가 적용된다. 물품들을 높은 처리량(throughput)으로 처리해야 하는 경우 물품을 뒤집는 것은 빠른 속도로 수행되어야 한다.

플리핑 시스템의 여러 유형이 알려져 있다. 하나의 유형은 핸드-오버(hand-over) 플리핑 시스템이다. 이러한 시스템에서, 물품 또는 물건은 제1 핸들러(handler), 예를 들어 진공 노즐에 의해 유지되어 90도만큼 회전되고, 제2 핸들러로 핸드-오버되어, 제2 핸들러가 90도 더 회전한다. 이러한 방식으로, 물건 또는 물품의 뒤집기가 달성될 수 있다. 이러한 유형의 시스템에서, 입력 위치, 즉 제1 핸들러에 의해 물품이 픽업되는 위치는 통상적으로 출력 위치와 상이하다. 또한, 핸드-오버 플리핑 시스템은 하나의 물품에 대한 뒤집기 동작을 완료해야만, 추가 물품에 대한 뒤집기 동작을 시작할 수 있다.

플리핑 시스템의 또 다른 유형은 회전(rotational) 플리핑 시스템이다. 뒤집힐 물품은 맨 아래 둥지(bottom nest)에 놓여지고 이는 맨 위 둥지(top nest)로 덮여 있다. 이 어셈블리는 180도 회전된다. 지금의 맨 위에 있는 이전의 맨 아래 둥지가 제거되고, 뒤집힌 물품은 이전의 맨 위 둥지로부터 제거될 수 있다. 이러한 시스템은 하나의 물품에 대해 뒤집기 동작을 완료해야만, 추가 물품에 대해 뒤집기 동작을 시작할 수 있다.

플리핑 시스템의 또 다른 유형은 스포크-휠(spoke-sheel) 플리핑 시스템이다. 물품은 입력 위치로부터 핸들러, 예를 들어 진공 노즐에 의해 픽업된다. 물품을 운반하는 핸들러는 그 후 180도 회전하는데, 이는 180도 만큼의 물품의 회전을 의미한다. 그런 다음 물품이 상기 핸들러로부터 추가 핸들러에 의해 픽업된다. 이 방법을 사용하면 물품이 픽업되는 입력 위치 및 회전 후에 물품이 픽업되는 출력 위치 사이의 거리가 핸들러 길이의 두 배 이상이 된다.

하나의 물품에 대한 뒤집기 동작이 완료되어야만 추가 물품에 대한 뒤집기 동작이 시작될 수 있다면, 이것은 플리핑 시스템의 처리량에 대한 제한 요인이며, 이러한 플리핑 시스템을 사용하는 임의의 처리 시스템의 처리량에 악영향을 미칠 수 있다. 물품의 입력 위치가 물품의 출력 위치와 상이한 플리핑 시스템이 사용된다면, 처리 시스템의 워크플로우 및 구성은 이 위치의 변경을 고려해야 한다. 따라서, 물품이 어떤 경우에 뒤집히지 않고 처리되어야 하는 경우, 물품의 뒤집기 없이 물품의 위치 변경이 이루어져야 하거나 또는 처리 시스템을 통한 물품들의 다른 경로가 확립되어야 하기 때문에, 처리 시스템의 구성에 대한 변경이 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 처리량에 적합하고, 시스템에 통합되어 시스템의 주요 재구성(reconfiguration)을 필요로 하지 않고 뒤집기 없이 물품들이 또한 처리될 수 있는 방식으로 동작될 수 있는 물품들을 위한 플리핑 장치를 제공하는 것이다. 또한, 물품들의 고속 이동에 대한 필요성에도 불구하고, 높은 처리량이 요구되는 경우, 플리핑 장치의 동작은 물품에 대한 손상의 위험성이 감소되는 것이어야 한다.

이 목적은 청구항 1에 따른 플리핑 장치를 사용하여 달성된다.

본 발명의 또 다른 목적은, 높은 처리량으로 동작될 수 있고, 필요하다면 물품들을 뒤집을 수 있지만, 필요하다면 시스템의 재구성을 필요로 하는 이 옵션을 사용하지 않고 뒤집기 없이 물품들을 처리할 수도 있는, 물품들을 처리하는 시스템을 제공하는 것이다. 높은 처리량에도 불구하고 손상 위험성이 적은 상태에서 물품들이 취급되어야 한다.

이 목적은 청구항 8의 시스템을 사용하여 달성된다.

본 발명의 또 다른 목적은 높은 처리량으로 수행될 수 있는, 물품들을 처리하는 방법을 제공하는 것이다. 높은 처리량에도 불구하고 손상 위험이 적은 상태에서 물품들이 취급되어야 한다.

이 목적은 청구항 14에 따른 방법을 사용하여 달성된다.

본 발명에 따른 물품을 뒤집기 위한 플리핑 장치는 제1 플리핑 아암과 제2 플리핑 아암을 포함하며, 이들은 물품의 원하는 뒤집기를 달성하기 위하여 협력한다. 여기서, 물품은 예를 들어, 컨베이어 상에서, 트레이 상에서, 물품들의 규칙적 또는 불규칙적인 스트림으로, 또는 로봇 핸들러에 의해 임의의 적합한 방식으로 플리핑 장치에 제공될 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 플리핑 아암은 제공된 물품을 픽업(pick)하고 픽업 위치(pick position)와 전달 위치(pass position) 사이에서 회전을 수행하도록 구성된다. 여기에서 픽업 위치와 전달 위치는 공간에서 제1 플리핑 아암의 두 가지 별개의 방향(orientation)을 나타낸다. 픽업 위치는 제1 플리핑 아암이 물품을 픽업할 때 갖는 공간의 방향이다. 전달 위치는 제1 플리핑 아암이 픽업된 물품을 제2 플리핑 아암으로 핸드-오버하거나 전달할 때의 공간에서의 방향이다.

제2 플리핑 아암은 수용 위치(receive position)와 배치 위치(place position) 사이에서 회전을 수행하고 물품을 배치(place)하도록 구성된다. 여기에서 수신 위치와 배치 위치는 공간에서 제2 플리핑 아암의 두 가지 별개의 방향을 나타낸다. 수용 위치는 제1 플리핑 아암으로부터 물품을 수용할 때, 즉 전달 위치에서 제1 플리핑 아암이 물품을 제2 플리핑 아암으로 전달할 때 제2 플리핑 아암이 갖는 공간에서의 방향이다. 배치 위치는 수용된 물품을 목적지 위치에 배치할 때 제2 플리핑 아암이 가지는 공간에서의 방향이다.

제1 플리핑 아암은 각도를 통한 회전에 의해 픽업 위치와 전달 위치 사이에서 이동하고, 제2 플리핑 아암은 각도를 통한 회전에 의해 수용 위치와 배치 위치 사이에서 이동한다. 이러한 각도들은 비제한적인 실시예들에서, 각각 90도가 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 플리핑 아암은 픽업 위치로부터 전달 위치로 제1 속도로 회전을 수행하고, 전달 위치로부터 픽업 위치로 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 역방향 회전을 수행하도록 또한 구성된다. 본 발명에 따르면, 제2 플리핑 아암은 수용 위치로부터 배치 위치로 제3 속도로 회전을 수행하도록 또한 구성되고, 배치 위치로부터 수용 위치로 제3 속도보다 높은 제4 속도로 역방향 회전을 수행하도록 또한 구성된다. 통상적인 동작에서는, 즉 플리핑 장치가 물품들을 취급하고 있을 때, 제1 플리핑 아암은 픽업 위치로부터 전달 위치로 이동할 때 물품을 운반하지만, 전달 위치에서 픽업 위치로 이동할 때 물품을 운반하지 않는다는 것을 유의해야 한다. 마찬가지로, 제2 플리핑 아암은 수용 위치로부터 배치 위치로 이동할 때 물품을 운반하지만, 배치 위치로부터 수용 위치로 이동할 때 물품을 운반하지 않는다.

따라서, 위 내용으로부터 제1 플리핑 아암 또는 제2 플리핑 아암의 속도는 각각 물품을 운반하지 않을 때보다 물품을 운반할 때 더 저속이라는 것을 알 수 있다. 일반적으로 규정된 범위 내에서 달성된다면, 더 높은 속도는 시간은 더 높은 가속도, 따라서, 플리핑 아암에 의해 운반되는 물품에 가해지는 더 높은 관성력을 의미한다. 플리핑 장치의 전술한 독창적인 구성에 의해, 물품에 대한 높은 관성력을 피하는 한편, 물품을 운반하지 않을 때의 플리핑 아암의 더 높은 속도는 그래도 플리핑 장치가 높은 처리량으로 동작할 수 있게 한다. 물품에 대한 높은 관성력을 피하면, 물품에 대한 손상의 위험이 줄어든다.

일 실시 예에서, 제2 플리핑 아암이 수용 위치로부터 배치 위치로 회전을 수행하는 동안 제1 플리핑 아암이 물품들의 스트림으로부터 물품을 픽업할 수 있도록, 플리핑 장치가 제1 플리핑 아암을 제어하도록 구성된다. 보통의 동작에서, 제2 플리핑 아암은 제1 플리핑 아암에 의해 미리 픽업되고 제2 플리핑 아암으로 전달된 추가 물품을 운반하고 있다. 이 실시 예에서, 플리핑 장치는 제2 플리핑 아암을 사용하여 이전에 픽업된 물품에 대하여 뒤집기 동작을 여전히 완료하면서, 제1 플리핑 아암을 픽업 위치로 가져옴으로써 물품에 대한 뒤집기 동작을 시작할 수 있다. 이러한 구성은 플리핑 장치의 높은 처리량을 달성하는데 기여한다.

또 다른 실시 예에서, 제1 플리핑 아암이 물품을 픽업한 물품들의 스트림에 대한 상대적 위치에서 제2 플리핑 아암이 물품을 물품들의 스트림으로 삽입하는 방식으로 플리핑 장치가 제1 플리핑 아암 및 제2 플리핑 아암을 제어하도록 구성된다. 물품들을 연속적으로 플리핑 장치에 공급하는 물품들의 순차적 스트림(serial stream)의 경우, 이는 뒤집기 동작에 의해 물품들이 단지 하나의 물품 위치만큼만 스트림 내에서 후방으로 시프트되고, 물품들을 입력 스트림으로서 플리핑 장치에 공급하는 물품들의 스트림은 뒤집힌 물품들의 출력 스트림으로서 단지 하나의 물품 위치만큼 지연된 물품으로 계속 진행할 수 있음을 의미한다. 이러한 구성에서, 플리핑 장치는 처리량에 대한 제한 요인이 되기 어려울 것이다. 이러한 방식으로 동작하도록 구성된 플리핑 장치는 물품이 항상 뒤집혀야 하는 것이 아닌 시스템에서의 통합에 특히 적합하다. 만일 물품들이 뒤집히지 않고 처리되어야 한다면, 플리핑 장치는 비활성 상태로 남겨질 수 있고, 물품들의 스트림은 한 물품 위치의 지연을 초래하지 않고 단지 플리핑 장치를 통과하게 된다.

제1 플리핑 아암 및 제2 플리핑 아암은 다양한 기술을 사용하여 물품을 픽업(pick), 유지(hold) 또는 운반(carry)할 수 있다. 일 실시 예에서, 플리핑 아암들은 진공에 의해 물품들을 유지하도록 구성된다. 이것은 공지된 방식으로, 플리핑 아암이 물품과 접촉하는 노즐을 구비하고, 주위 압력보다 낮은 압력이 노즐 내에서 생성되어 물품이 주변 압력에 의해 노즐에 대해 가압된다는 것을 의미한다.

플리핑 장치 내에서 플리핑 아암들의 정밀한 배치에 따라, 그리고 후자의 설계에 대한 세부 사항에 따라, 플리핑 아암들은 또한 각각의 회전을 수행할 때, 각각의 회전 전, 후 또는 동시에 슬라이딩 이동(sliding movement)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 플리핑 아암들이 각각 전달 위치 및 수용 위치로 또는 전달 위치 및 수용 위치 밖으로 이동할 때 플리핑 아암들 사이의 충돌 또는 물품과 플리핑 아암 사이의 충돌 없이 제1 플리핑 아암으로부터 제2 플리핑 아암으로 물품을 전달하기 위하여, 전달 위치에서 물품을 운반하는 제1 플리핑 아암을 수용 위치에 있는 제2 플리핑 아암과 정렬(align)시킬 수 있게 하기 위해 슬라이딩 이동이 필요할 수 있다. 따라서, 이와 같은 슬라이딩 이동은 위에서 설명된 플리핑 장치의 기본 기능의 구현의 세부 사항이다.

이러한 잠재적인 슬라이드 이동과는 달리, 플리핑 장치의 실시 예에서, 적어도 제1 플리핑 아암 또는 적어도 제2 플리핑 아암은 병진 이동(translation movement)을 수행하도록 구성된다. 이러한 구성은 물품이 픽업되는 위치가 상기 물품이 배치되는 위치로부터 공간적으로 멀리 떨어져 있는 경우에 사용될 수 있다. 이 두 위치 사이의 거리는 병진 이동으로 커버될 수 있다. 예를 들어, 물품들은 트레이 상에 또는 불규칙한 배열로 플리핑 장치로 제공될 수 있고, 플리핑 장치 또는 적어도 제1 플리핑 아암은 물품들을 픽업하기 위해 병진 이동을 수행해야 할 수 있다. 유사하게, 물품들이 트레이 상에 또는 불규칙한 배열로 배치되어야 한다면, 플리핑 장치 또는 적어도 제2 플리핑 아암은 물품들을 배치하기 위해 병진 이동을 수행해야 할 수 있다. 또한, 병진 이동은 예를 들어 입력 컨베이어 상의 입력 스트림으로부터, 입력 컨베이어에서 떨어져 있는, 예를 들어 출력 컨베이어 상의 출력 스트림으로 물품들을 이송(transfer)하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 경우, 병진 이동은 이송을 달성하고, 플리핑 장치는 선택적으로 물품의 뒤집기를 수행하도록 동작될 수 있으므로, 이는 물품들의 뒤집기가 수행되지 않는 경우 시스템의 재구성이 요구되지 않는 방식으로 시스템에서 본 발명의 실시 예에 따른 플리핑 장치를 사용하는 추가적인 예이다. 일반적으로 말하자면, 여기서 논의된 실시 예는 제1 위치로부터 제1 플리핑 아암을 사용하여 물품을 픽업하고 제2 플리핑 아암을 사용하여 뒤집힌 상태에서 제2 위치에 물품을 배치시키기 위해 사용될 수 있다.

제1 플리핑 아암 또는 제2 플리핑 아암의 회전 중에 물품의 가속과 관련된 높은 관성력이 물품에 대한 손상 위험을 암시하고 있다는 것이 이미 설명되었다. 이는 병진 이동의 가속과 관련된 관성력에 대해서도 해당된다. 그러므로, 플리핑 장치의 실시 예에서, 제1 플리핑 아암 또는 제2 플리핑 아암 각각 또는 둘다는 2개의 상이한 속도로 각각의 병진 이동을 수행하도록 구성된다. 각 아암이 물품을 운반하고 있다면, 요구되는 가속도로 인해 물품이 손상될 위험이 수용가능한 임계 값 아래로 떨어지도록 충분히 낮은 속도로, 그리고 각 아암이 물품을 운반하지 않고 있다면 더 높은 속도로 움직인다.

본 발명에 따른 물품을 처리하기 위한 시스템은 시스템을 통해 물품들의 적어도 하나의 스트림을 제공하는 수송 수단(transport means); 및 전술한 적어도 하나의 플리핑 장치를 포함한다. 물품을 처리하기 위한 시스템에서 본 발명에 따른 플리핑 장치를 사용함에 따른 몇 가지 장점은 이미 상술하였다. 수송 수단은 예를 들어 하나 또는 복수의 컨베이어, 캐리어 휠(carrier wheel) 또는 로봇 핸들러(robotic handler)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

특정 실시 예에서, 수송 수단은 규정된 캐리어 위치를 갖는 회전 터릿(rotating turret)이며, 각각의 캐리어 위치는 하나의 물품을 유지하도록 구성된 캐리어를 갖는다. 대안적으로, 각 캐리어 위치에서 복수의 캐리어들의 그룹이 제공될 수 있으며, 각 캐리어는 하나의 물품을 유지하도록 구성된다.

일 실시 예에서, 시스템은 물품이 플리핑 장치에 의해 뒤집히고 있는 동안, 추가 물품을 적어도 하나의 플리핑 장치로 수송하기 위해 수송 수단을 동작시키도록 구성된다. 본 발명에 따른 플리핑 장치는 또다른 물품의 뒤집기 동작을 여전히 완료하는 동안 물품의 뒤집기 동작을 시작할 수 있다는 것이 이미 위에서 설명되었다. 시스템의 이러한 실시 예는 또다른 물품을 여전히 뒤집고 있는 플리핑 장치에 추가 물품을 제공함으로써 플리핑 장치의 이러한 능력을 이용한다. 이 실시 예의 구성은 시스템의 높은 처리량에 기여한다.

시스템의 일 실시 예에서, 적어도 하나의 플리핑 장치의 동작은 선택 사항이다. 예를 들어, 수송 수단 및 플리핑 장치는 수송 수단이 플리핑 장치를 지나 물품을 운반하도록 배열될 수 있고, 만일 물품이 뒤집혀야 한다면, 플리핑 장치는 물품들의 스트림 내에서 물품들을 제자리에서(in place) 뒤집거나 전술한 바와 같이 물품들을 뒤집으며, 뒤집힌 물품들은 스트림에서 한 물품 위치만큼 물품들의 스트림에 대하여 후방으로 변위된다. 또한, 이미 전술한 바와 같이, 대안적인 예는 물품들을 운반하는 2개의 떨어져 있는 컨베이어 사이에서 병진 이동을 수행하도록 구성된 플리핑 장치의 예이다.

시스템의 실시 예에서, 물품들의 적어도 하나의 스트림은 입력 스트림 및 출력 스트림을 포함한다. 적어도 하나의 플리핑 장치는 픽업 위치에서 제1 플리핑 아암을 사용하여 입력 스트림으로부터 물품을 픽업하고, 배치 위치에 있는 제2 플리핑 아암을 사용하여 물품을 뒤집힌 상태에서 출력 스트림 내로 배치하도록 구성된다. 이 실시 예의 특정 특징으로서, 입력 스트림 및 출력 스트림은, 제1 플리핑 아암이 픽업 위치로부터 전달 위치로 회전을 수행하는 평면에 수직이고, 제2 플리핑 아암이 수용 위치로부터 배치 위치로 회전을 수행하는 평면과 수직인 동일한 평면에 위치한다. 특히, 입력 스트림 및 출력 스트림의 동일 평면은 중력 방향에 평행한 법선을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 방법에서, 제1 플리핑 아암이 픽업 위치에 있는 동안, 플리핑 장치의 제1 플리핑 아암을 사용하여 물품이 제1 위치로부터 픽업된다. 다음으로, 이제 물품을 운반하고 있는 제1 플리핑 아암의 회전이 제1 속도로 픽업 위치로부터 전달 위치로 수행된다. 전달 위치에 도달한 후, 제1 플리핑 아암은 물품을 제2 플리핑 아암으로 전달한다. 제2 플리핑 아암은 수용 위치에 있다. 다음으로, 이제 물품을 운반하는 제2 플리핑 아암은 제3 속도로 수용 위치로부터 배치 위치로 회전을 수행한 다음, 배치 위치에 있는 제2 플리핑 아암을 사용하여 물품을 뒤집힌 상태에서 제2 위치에 배치한다. 본 발명에 따른 이러한 방법에서, 물품을 픽업하기 전에, 제1 플리핑 아암은 제1 속도보다 높은 제2 속도로 전달 위치로부터 픽업 위치로 회전하였고, 마찬가지로 제1 플리핑 아암으로부터 제2 플리핑 아암으로 물품을 전달하기 전에, 제2 플리핑 아암이 제3 속도보다 높은 제4 속도로 배치 위치로부터 수용 위치로 회전하였다.

플리핑 아암이 각각의 회전을 수행하는 상이한 속도의 이러한 배열은 뒤집힌 물품에 대한 손상의 위험을 감소시키는 동시에, 동시에 본 방법이 높은 처리량으로 수행되게 한다. 픽업(pick) 위치, 전달(pass) 위치, 수용(receive) 위치, 및 배치(place) 위치는 플리핑 장치의 문맥에서 이미 위에서 정의되었다.

본 방법의 일 실시 예에서, 제2 플리핑 아암이 물품을 운반하고 있는 동안, 추가 물품이 플리핑 장치에 제공되고, 제1 플리핑 아암이 추가 물품을 픽업하기 위하여 전달 위치로부터 픽업 위치로 제2 속도로 회전하고 있다. 이러한 방법을 수행하는 방식은 본 방법의 높은 처리량에 기여한다.

본 방법의 특정 실시 예에서, 제2 위치는 제1 위치와 동일하다. 즉, 물품이 뒤집힌 상태에서 이전에 픽업되었던 위치에 놓여진다. 따라서, 이러한 실시 예에서, 물품은 제자리에서 뒤집힌다.

상이한 실시 예에서, 물품들은 물품들의 스트림으로 플리핑 장치로 이송된다. 제2 플리핑 아암은 제1 플리핑 아암이 동일한 위치로부터 추가 물품을 픽업한 후에, 물품들의 스트림에 상대적인 위치에 물품을 배치한다. 즉, 뒤집기 동작에 의해 물품들이 물품들의 스트림 내에서 단 하나의 물품 위치만큼 후방으로 이동된다. 이 실시 예에서, 제1 플리핑 아암에 의해 이전에 픽업되어 제2 플리핑 아암으로 전달된 물품을 제2 플리핑 아암이 배치하기 전에, 제1 플리핑 아암이 추가 물품을 픽업하기 때문에, 물품의 뒤집기가 완료되기 전에 추가 물품의 뒤집기가 명백히 시작된다.

다른 실시 예에서 적어도 제1 플리핑 아암 또는 적어도 제2 플리핑 아암은 각각의 회전에 추가하여 병진 이동을 수행한다. 이 실시 예의 특정 변형에서, 제1 플리핑 아암 및 제2 플리핑 아암 모두는 각각의 회전에 부가하여 병진 이동을 수행한다. 이러한 병진 이동은 이미 플리핑 장치의 문맥에서 위에서 논의되었다. 이 실시 예의 또 다른 특정 변형에서, 적어도 제1 플리핑 아암 또는 적어도 제2 플리핑 아암은 물품을 운반하지 않는 경우, 물품을 운반하는 경우보다 고속으로 각각 병진 이동을 수행한다. 플리핑 장치의 문맥과 관련하여 앞에서 전술한 바와 같이, 이러한 속도의 방식(arrangement of the speeds)은 물품에 대한 손상의 위험을 감소시키는 데 기여한다.

본 방법의 일 실시 예에서, 제2 위치, 즉 물품이 제2 플리핑 아암에 의해 배치되는 위치는 제1 위치, 즉, 물품이 제1 플리핑 아암으로부터 픽업되는 위치로부터 떨어져 있다.

본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 플리핑 장치 또는 본 발명에 따른 시스템을 사용하여 각각 수행될 수 있음을 알아야 한다.

본 발명의 본질 및 동작 모드는 이제 첨부된 개략적인 도면들과 함께 본 발명의 다음의 상세한 설명에서 더욱 완전하게 기술될 것이다.
도 1 내지 도 7은 물품에 대한 본 발명에 따른 플리핑 방법의 다양한 단계(phases)를 도시하며, 플리핑 장치 및 물품들을 위한 수송 수단을 개략적으로 도시한다.
도 8은 수송 수단을 위한 단일 헤드와 다중 헤드 구성의 비교를 도시한다.
도 9는 타이밍 테이블(timing table)로서 본 발명에 따른 방법의 특정 실시 예를 도시한다.
도 10은 플리핑 장치의 추가 병진이 관련되는, 본 발명에 따른 물품을 뒤집는 방법의 실시 예를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 플리핑 장치의 일 실시 예를 도시한다.

동일한 참조 번호는 다양한 도면들에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 각 도면의 설명에 필요한 참조 번호만이 도면에 도시되어 있다. 도시된 실시 예는 본 발명이 어떻게 수행될 수 있는지의 예만을 나타낸다. 이는 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

도 1 내지도 7은 본 발명에 따른 하나의 예시적인 플리핑 방법의 단계들(stages)을 도시한다. 플리핑 장치(1), 물품들(2) 및 추가 요소들은 단지 개략적으로 도시되어 있다. 물품들(2)은 예를 들어 반도체 장치일 수 있지만, 이는 본 발명의 제한이 아니다. 플리핑 장치(1)는 제1 플리핑 아암(11) 및 제2 플리핑 아암(12)을 갖는다. 물품들(2)은 수송 수단에 의해 플리핑 장치(1)에 제공되며, 여기서 수송 수단은 터릿 휠(3)이고, 일부만이 도시되어 있다. 터릿 휠(3) 및 플리핑 장치(1)는 물품들을 처리하기 위한 시스템(100)의 일부를 형성한다. 예를 들어, 물품들(2)은 여기에 도시되지 않은 시스템(100)의 위치들에서 검사되거나 작업될 수 있는데, 본 발명은 물품들의 뒤집기에 관한 것이기 때문이다. 물품들을 검사하거나 작업하기 위한 위치들은 플리핑 장치(1)로부터 상류(upstream) 및/또는 하류(downstream), 즉 시스템(100)의 도면에 도시된 부분으로부터 상류 및/또는 하류에 위치될 것이다. 일반적으로 터릿 휠(3) 또는 수송 수단은 방향(21)으로 시스템(100)을 통해 물품들(2)의 스트림을 제공한다. 수송 수단은 물품들을 연속적으로 이동시킬 수 있으며, 예를 들어 터릿 휠(3)이 일정한 속도로 회전할 수 있다. 대안적으로, 수송 수단은 물품들을 계단식으로(in a stepped manner) 이동시킬 수 있으며, 예를 들어 터릿 휠(3)은 미리 정해진 시간 간격들 후에 일정한 각도로 회전할 수 있다. 터릿 휠(3) 상에서, 물품들은 규정된 위치들에서 캐리어들(31)에 의해 유지된다.

도 1은 픽업 위치에 있는 제1 플리핑 아암(11)을 도시한다. 제1 플리핑 아암(11)은 물품(2)과 제1 플리핑 아암(11)의 적어도 일부 사이의 상대적인 이동에 의해 (채워진 직사각형으로 표시된) 뒤집힐 물품(2)을 픽업한다. 도시된 본 발명에 따른 방법의 특정 실시 예에서, 상대적인 이동은 물품(2)을 유지하는 캐리어(31)가 방향(32)을 따라 제1 플리핑 아암(11)을 향해 이동함으로써 발생된다. 물품(2)이 제1 플리핑 아암(11)의 진공 노즐(13)에 접촉할 때, 캐리어(31)는 물품(2)을 놓아주고(release) 노즐(13)은 물품(2)을 진공에 의해 유지한다. 캐리어(31)는 그 후 제1 플리핑 아암(11)으로부터 멀리, 방향(32)과 반대 방향으로 이동한다. 대안적으로, 플리핑 아암(11) 또는 노즐(13)만이 캐리어(31) 상에 유지된 물품(2) 쪽으로 이동할 수 있고, 물품(2)을 캐리어(31)로부터 붙잡은(seize) 후에 이전 위치로 복귀할 수 있다.

이것이 일어나고 있는 동안, 노즐(14) 상에 뒤집힌 상태(채워지지 않은 직사각형으로 표시됨)로 물품(2)을 운반하는 제2 플리핑 아암(12)은 회전(4)을 수행하고 있고, 이 실시 예에서는 또한 슬라이딩 모션(sliding motion, 6)도 수행한다. 전술한 바와 같이, 슬라이딩 모션은 구현의 세부 사항이다. 제2 플리핑 아암(12)은 프로세스의 이전 단계에서 물품(2)을 수용하였고, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전(4)에 의해 수용 위치로부터 배치 위치로 이동하고 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 회전(4)은 물품(2)이 손상될 위험을 줄이기 위해, 물품(2)이 없을 때는 반대 방향으로의 회전에 비해 더 낮은 속도로 이루어진다.

도 2는 물품(2)을 갖는 제2 플리핑 아암(12)이 배치 위치에 도달하였고 여전히 픽업 위치에 있는 제1 플리핑 아암(11)이 캐리어(31) - 지금은 비어 있음 - 로부터 물품(2)을 픽업한 플리핑 프로세스의 단계를 도시한다.

도 3은 터릿 휠(3)과 플리핑 장치(1) 사이의 상대적인 이동에 의해 빈 캐리어(31)가 배치 위치에 있는 제2 플리핑 아암(12)과 정렬되는 단계를 도시한다. 도시된 실시 예에서 이러한 정렬은 터릿 휠(3)이 방향(21)으로 움직임으로써 달성된다. 대안으로서, 정렬은 플리핑 장치(1)의 모션에 의해 달성될 수 있다.

도 4는 제2 플리핑 아암(12)이 뒤집힌 상태로 캐리어(31) 상에 물품(2)을 배치한 후속 단계를 도시하는데, 캐리어(31)로부터 제1 플리핑 아암(11)이 이전에 물품(2)을 픽업하였다. 캐리어(31) 상에 물품(2)을 이렇게 배치하는 것은 캐리어(31)와 제2 플리핑 아암(12) 또는 제2 플리핑 아암의 적어도 일부, 예컨대 노즐(14) 사이의 상대적인 모션에 의해 발생한다.

이것이 일어나고 있는 동안, 물품(2)을 운반하는 제1 플리핑 아암(11)은 픽업 위치로부터 전달 위치로 회전(5)을 수행하고 또한 슬라이딩 모션(7)을 수행하고 있다. 전술한 바와 같이 슬라이딩 모션(7)은 도시된 실시 예에서의 구현의 상세 사항이다. 전술한 바와 같이, 전달 위치로의 회전(5)은 역방향의 회전보다 더 낮은 속도로 발생한다.

도 5는 제1 플리핑 아암(11)이 전달 위치에 도달한 단계를 도시한다. 도 4와 도 5에 도시된 단계들 사이에서, 제2 플리핑 아암(12)은 수용 위치로 회전하였다. 도 1에 도시된 회전(4) 방향과 반대되는 이러한 회전은 제2 플리핑 아암(12)이 물품을 운반하지 않은 상태에서 발생하고, 물품이 운반되지 않기 때문에, 회전(4)보다 더 빠른 속도로 수행되므로, 관성력으로 인한 물품 손상의 위험이 없다.

도 6은 물품(2)을 제1 플리핑 아암(11)으로부터 제2 플리핑 아암(12)으로 이송(transfer)하는 것을 도시한다. 즉, 제1 플리핑 아암(12)은 전달 위치에서 물품(2)을 제2 플리핑 아암(12)으로 전달하고, 제2 플리핑 아암(12)은 수용 위치에서 물품(2)을 수용한다. 도시된 실시 예에서, 이송은 물품(2)이 제2 플리핑 아암(12)의 노즐(14)과 접촉할 때까지, 방향(8)을 따라 연장된 제1 플리핑 아암(11)의 노즐(13)에 의해 발생한다. 대안적으로, 제2 플리핑 아암(12)의 노즐(14)은 제1 플리핑 아암(11) 상에 여전히 있는 물품(2) 쪽으로 이동할 수 있거나, 제1 플리핑 아암(11)이 제2 플리핑 아암(12) 쪽으로 이동할 수 있거나, 제2 플리핑 아암(12)이 제1 플리핑 아암(11) 쪽으로 이동할 수 있거나, 이들의 임의의 조합도 가능하다.

도 7은 물품이 이제 뒤집힌 상태로 제2 플리핑 아암(12)에 의해 운반되는 단계를 도시한다. 다음으로, 제1 플리핑 아암은 전달 위치로부터 픽업 위치로 회전한다. 즉, 도 4에 도시된 회전(5)과 반대 방향으로 회전을 수행한다. 이러한 회전은 회전(5)보다 고속으로 수행되는데, 그 이유는 제1 플리핑 아암(11)이 물품을 운반하지 않기 때문에, 높은 관성력으로 인한 물품 손상의 위험이 없기 때문이다. 제2 플리핑 아암(12)은 수용 위치로부터 배치 위치로 회전을 시작하고, 본 방법은 도 1에 도시된 단계로 다시 돌아간다.

시스템의 프로토타입(prototype)에서 상기 방법의 전체 주기, 즉 도 1부터 도 7에 걸친 단계들 및 다시 도 1로 돌아가는 것은 180 밀리초가 걸린다. 회전 속도의 선택에 의해 방지되지 않았다면, 물품들에 대한 관성력이 정말로 매우 높아질 수 있다는 것을 분명히 해야 하고, 전술한 본 발명에 따른 병진 이동에 대한 실시예에서도 마찬가지이다.

도 8은 도 1 내지 도 7의 방법의 단계들의 설명에도 역시 나타난 단일 헤드 구성의 터릿 휠(3)의 일부를 도시하며, 비교를 위해, 다중 헤드 구성의 터릿 휠(33)의 일부도 도시되어 있다. 터릿 휠(3)의 단일 헤드 구성에서, 개별 캐리어들(31)은 터릿 휠(3)을 따라 단일 파일(single file)로 배열된다. 도 1 내지 도 7의 모습과 대조적으로 도 8에서 캐리어들(31)은 도면의 평면 밖으로 연장된다는 것을 유의해야 한다. 터릿 휠(33)의 다중 헤드 구성에서, 캐리어들(31)의 그룹(35)들이 터릿 휠(33)을 따라 배열된다. 도시된 예에서, 각 그룹(35)은 5개의 캐리어들(31)을 포함한다.

다중 헤드 터릿 휠(33)은 또한 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있다. 이 방법은 예를 들어 도 1 내지 도 7에 도시된 선들을 따라 수행될 수 있는데, 여기서는 터릿 휠(33)이 다음 캐리어 그룹(35)을 플리핑 장치(1)로 이동시키기 전에 플리핑 아암(11, 12)이 캐리어들(31)의 하나의 그룹(35)에 의해 제공된 모든 물품을 연속적으로 뒤집도록 동작한다. 이러한 실시 예는 캐리어들의 각 그룹(35)의 개개의 캐리어들(31)에 도달하기 위해 플리핑 아암(11, 12)이 추가적인 병진 이동을 수행할 것을 요구할 것이다.

대안으로서, 플리핑 장치가 캐리어 그룹(35)의 각각의 캐리어(31)에 제공될 수 있다. 수송 수단(33)의 예의 경우, 이는 5개의 플리핑 장치가 제공되어야 한다는 것을 의미한다. 이 방법은 캐리어들의 각 그룹(35)의 대응하는 캐리어들(31) 상에서 병렬적 및 독립적으로 수행될 수 있다.

다중 헤드 개념은 터릿 휠이 아닌 수송 수단에도 적용할 수 있다.

도 9는 타이밍 테이블로서 본 발명에 따른 방법의 특정 실시 예를 도시한다. 도시된 방법의 총 주기는 180 밀리초(ms)가 걸린다. 테이블의 제1 열은 수행되는 액션(action)을 설명한다. 제2 열은 해당 액션에 필요한 총 시간을 나타낸다. 제3 열 내지 제8 열은 (제1 행에 표시된 대로) 각각 30ms의 타임 슬라이스(time slice)를 나타내며 제1 행 아래의 행들에서 "30"의 항목은 이 타임 슬라이스에서 이 행에 대한 제1 열에 명명된 액션이 일어나는 것을 나타내는 반면, 항목이 없는 것은 이 타임 슬라이스에서 이 행에 대한 제1 열에 명명된 액션이 일어나지 않는다는 것을 나타낸다.

예를 들어, 제1 타임 슬라이스(제3 열)에서 제2 플리핑 아암이 "느린 스윙 업(slow swing up)" - 여기서 슬라이딩 이동을 수반하는, 수용 위치로부터 배치 위치로의 회전을 의미함 - 을 완료하는 동안 제1 플리핑 아암에 터릿 휠로부터 물품이 로드(load)되는 것을 알 수 있다. 제2 플리핑 아암은 이전 주기의 슬라이스 6에서 이 회전을 시작했다. 제2 타임 슬라이스에서, 제1 플리핑 아암 및 제2 플리핑 아암은 전술한 바와 같이 슬라이딩 이동을 수행한다.

제3 타임 슬라이스에서, 여기서는 제2 플리핑 아암으로부터 물품을 픽업하는 터릿에 의해 제2 플리핑 아암이 터릿 상에 물품을 배치한다. 한편, 제1 플리핑 아암은 "느린 스윙 다운(slow swing down)"을 시작하는데, 여기서는 슬라이딩 모션을 수반하는, 픽업 위치로부터 전달 위치로의 회전에 해당한다. 제4 타임 슬라이스 경우, 터릿이 사이클의 마지막까지 지속될 회전을 시작한다. 제1 플리핑 아암은 "느린 스윙 다운"을 완료하고 제4 타임 슬라이스의 끝에 전달 위치에 있다. 제2 플리핑 아암은 "빠른 스윙 다운(fast swing down)"을 수행하는데, 여기에서 슬라이딩 이동을 수반하는, 배치 위치로부터 수용 위치로의 회전에 대응한다.

제5 타임 슬라이스에서, 제1 플리핑 아암으로부터 제2 플리핑 아암으로 물품의 이송을 행하기 위해, 제2 플리핑 아암은 제1 플리핑 아암에 의해 이제 유지될 때까지 물품과 접촉하도록 슬라이딩 이동을 수행한다. 제6 타임 슬라이스에서, 제1 플리핑 아암은 "빠른 스윙 업(fast swing up)"을 수행하는데, 여기에서 전달 위치에서 픽업 위치로의 회전을 의미한다. 제2 플리핑 아암은 "느린 스윙 업"을 시작하고, 이는 슬라이딩 이동을 수반하여 다음 사이클의 제1 타임 슬라이스에서 완료될 것이다.

도 10은 방향(19)으로 부가적인 병진을 수반하는 물품들을 뒤집는 방법의 실시 예를 도시한다. 물품(2) 뒤집기의 맨 위부터 맨 아래까지 5개의 연속적인 단계(stage)가 도시되어 있다. 제1 단계에서, 여기서 예를 들어 입력 트레이(9) 상에 제공된 물품(2)은 제1 플리핑 아암(11)에 의해 픽업된다. 여기서 제1 플리핑 아암(11)은 픽업 위치에 있다. 도시된 예에서, 제2 플리핑 아암(12)은 이미 수용 위치에 있다. 입력 트레이(9) 대신에, 물품(2)은 또한 입력 컨베이어 상에, 또는 로봇 핸들러에 의해, 캐리어 휠 상에, 또는 임의의 다른 공지된 적절한 방법으로 제공될 수 있다. 물품(2)이 제1 플리핑 아암(11)에 의해 픽업되는 즉시, 방향(19)을 따라 제1 플리핑 아암(11) 및 제2 플리핑 아암(12)의 병진 모션이 시작될 수 있다.

제2 단계에서, 물품(2)을 운반하는 제1 플리핑 아암은 전술한 바와 같이 제1 속도로 픽업 위치로부터 전달 위치로 회전을 수행한다. 제3 단계에서, 제1 플리핑 아암(11)은 전달 위치에 도달하고, 물품(2)은 제1 플리핑 아암(11)에서 제2 플리핑 아암(12)으로 이송된다. 제4 단계에서, 물품(2)은 뒤집힌 상태에서 제2 플리핑 아암(12)에 의해 운반된다. 제2 플리핑 아암(12)은 전술한 바와 같이 제3 속도로 수용 위치로부터 배치 위치로의 회전을 수행하고 있다. 제1 플리핑 아암(11)은 여전히 전달 위치에 있는 것으로 도시되어 있지만, 전술한 바와 같이 제1 속도보다 높은 제2 속도로 전달 위치로부터 픽업 위치로의 회전을 수행할 수 있다.

제5 단계에서, 제1 플리핑 아암(11)은 픽업 위치에 있는 것으로 도시되고, 여전히 물품(2)을 운반하는 제2 플리핑 아암은 배치 위치에 도달하였다. 뒤집힌 상태의 물품(2)은 이제 목적지 위치, 여기서는 출력 트레이(10)에 배치될 수 있다. 출력 트레이(10) 대신에, 출력 컨베이어, 로봇 핸들러, 캐리어 휠, 또는 임의의 다른 적절한 추가 수송 수단이 또한 사용될 수 있다.

물품(2)을 배치한 후에, 추가 물품을 픽업하기 위하여, 제1 단계에서 도시된 초기 위치로 되돌아오기 위하여, 제1 플리핑 아암(11) 및 제2 플리핑 아암(12)은 방향(19)과 반대 방향으로 병진을 수행할 수 있다. 이러한 병진 동안에, 제2 플리핑 아암(12)은 전술한 바와 같이, 제3 속도보다 높은 제4 속도로 배치 위치로부터 수용 위치로 회전을 수행할 수 있다.

도 10의 맥락에서 논의된 방법은 여러 가지 수정을 허용한다는 것을 유의해야 한다. 예를 들어, 제1 플리핑 아암(11)은 제2 플리핑 아암(12)에 물품(2)을 전달하자마자 제1 단계의 초기 위치로 다시 병진 이동을 시작할 수 있고, 제2 플리핑 아암(12)만이 목적지 위치, 여기서 출력 트레이(10)로 계속 진행할 것이다. 또한, 제2 플리핑 아암(12)은 입력 트레이(9)에 가까이 이동할 필요는 없지만, 입력 트레이(9)와 출력 트레이(10) 사이의 어딘가에 위치하여 제1 플리핑 아암이 물품(2)을 제2 플리핑 아암(12)에 가져오기를 기다릴 수 있다.

또한, 이 실시 예의 또 다른 변형들은 제1 플리핑 아암(11)이 입력 트레이에 남아 있게 하고, 제2 플리핑 아암(12)만이 방향(19)을 따라 병진을 수행하여, 물품(2)을 배치한 다음 제1 플리핑 아암(11)으로 돌아오거나, 아니면, 제2 플리핑 아암(12)이 출력 트레이(10)에 남아 있게 하고, 제1 플리핑 아암(11)만이 방향(19)을 따라 병진을 수행하여, 물품(2)을 전달한 다음 입력 트레이(9)로 돌아오는 것일 것이다.

방향(19) 및 반대 방향으로의 추가적인 병진 이동으로 인해, 본 방법의 실시 예에서 일반적으로 이전 도면들에서 논의된 실시 예들보다, 플리핑 아암(11, 12)이 각각의 회전을 수행하는데 더 많은 시간이 있다. 따라서, 플리핑 아암(11, 12)에 의해 수행되는 회전 속도는 물품(2)의 뒤집기가 병진 이동 없이 발생하는 실시 예들과 비교하여 감소될 수 있다.

도 10의 실시 예에서, 제1 플리핑 아암(11) 및/또는 제2 플리핑 아암(12)은 이미 상술한 바와 같이 추가적인 슬라이딩 이동을 수행할 수 있다. 이러한 슬라이딩 이동은 회전 동안에, 플리핑 아암(11, 12) 및 물품(2) 사이의 충돌을 피하기 위하여 플리핑 아암(11, 12) 및 물품(2)을 수용하고, 물품(2)을 전달하기 위한 것이다. 따라서, 도 10의 실시 예뿐만 아니라 일반적으로 이러한 슬라이딩 이동은 부착된 물품(2)을 가진 플리핑 아암의 길이(20)의 두배보다 크지 않는 거리로 한정되는 반면, 이 용어가 본 출원에서 사용될 때 도 10의 문맥에서 논의된 방향(19)을 따르는 병진과 같은 병진 이동이 더 큰 거리를 커버할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 플리핑 장치(1)의 특정 실시 예를 도시한다. 도 11에 도시된 플리핑 장치(1)의 구체적인 설계 및 구성은 본 발명에 따른 플리핑 장치의 일례로서의 역할만을 한다. 이는 본 발명의 제한으로서 이해되어서는 안된다.

노즐(13)을 나타내는 제1 플리핑 아암(11)은 전달 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 전달 위치로부터 픽업 위치로 그리고 역방향으로의 제1 플리핑 아암(11)의 회전은 축(50)을 중심으로 하며, 제1 플리핑 아암(11)이 장착된 플리핑 모터(15)에 의해 구동된다. 기계적 요소들(51)을 통해 선형 모터(linear motor, 17)가 플리핑 모터(15)의 슬라이딩 모션을 구동하고, 따라서, 제1 플리핑 아암(11)의 슬라이딩 모션을 구동한다.

노즐(14)을 나타내는 제2 플리핑 아암(12)은 배치 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 제2 플리핑 아암(12)의 배치 위치로부터 수용 위치로의 회전은 축(50)에 평행한 축을 중심으로 하며(도면의 명확성의 이유로 도시되지 않음), 제2 플리핑 아암(12)이 장착된 플리핑 모터(16)에 의해 구동된다. 기계 요소들(52)을 통해 선형 모터(18)가 플리핑 모터(18)의 슬라이딩 모션을 구동하고, 따라서, 제2 플리핑 아암(11)의 슬라이딩 모션을 구동한다.

본 발명은 특정 실시 예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자에게는 후속 청구 범위의 범위를 벗어나지 않고 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 명백하다.

1 플리핑 장치(flipping apparatus)
2 물품(article)
3 터릿 휠(turret wheel)
4 회전(rotation)
5 회전
6 슬라이딩 이동(sliding movement)
7 슬라이딩 이동
8 슬라이딩 이동
9 입력 트레이(input tray)
10 출력 트레이(output tray)
11 제1 플리핑 아암(flipping arm)
12 제2 플리핑 아암
13 노즐(nozzle)
14 노즐
15 플리핑 모터 제1 플리핑 아암
16 플리핑 모터 제2 플리핑 아암
17 선형 모터(linear motor)
18 선형 모터
19 병진 방향(direction of translation)
20 길이
21 물품들의 스트림의 방향
31 캐리어(carrier)
32 캐리어 이동 방향
33 터릿 휠
35 캐리어들의 그룹
50 회전 축(axis of rotation)
51 기계 요소들(mechanical elements)
52 기계 요소들

Claims

물품들을 뒤집기 위한 플리핑(flipping) 장치에 있어서,
물품을 픽업(pick)하고 픽업 위치와 전달(pass) 위치 사이에서 회전을 수행하도록 구성된 제1 플리핑 아암; 및
수용(receive) 위치와 제자리(place) 위치 사이에서 회전을 수행하고 상기 물품을 배치하도록 구성된 제2 플리핑 아암을 포함하고,
상기 제1 플리핑 아암은 또한 제1 속도로 상기 픽업 위치로부터 상기 전달 위치로 회전을 수행하고, 상기 제1 속도보다 높은 제2 속도로 상기 전달 위치로부터 상기 픽업 위치로 회전을 수행하도록 구성되고,
상기 제2 플리핑 아암은 또한 제3 속도로 상기 수용 위치로부터 상기 배치 위치로 회전을 수행하고, 상기 제3 속도보다 높은 제4 속도로 상기 배치 위치로부터 상기 수용 위치로의 회전을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플리핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 플리핑 아암이 상기 수용 위치로부터 상기 배치 위치로 회전을 수행하는 동안, 상기 플리핑 장치는 물품들의 스트림으로부터 물품을 픽업하도록 상기 제1 플리핑 아암을 제어하도록 구성되는 것인 플리핑 장치.
제1항에 있어서, 제1 플리핑 아암이 물품을 픽업한, 물품들의 스트림에 대한 위치에서, 상기 제2 플리핑 아암이 상기 물품들의 스트림 내로 물품을 삽입하는 방식으로 상기 플리핑 장치가 상기 제1 플리핑 아암 및 상기 제2 플리핑 아암을 제어하도록 구성되는 것인 플리핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 플리핑 아암 및 상기 제2 플리핑 아암은 물품들을 진공에 의해 유지(hold)하도록 구성되는 것인 플리핑 장치.
제1항에 있어서, 적어도 상기 제1 플리핑 아암 또는 적어도 상기 제2 플리핑 아암은 병진 이동(translation movement)을 수행하도록 구성되는 것인 플리핑 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 플리핑 아암 또는 상기 제2 플리핑 아암은 각각 2 개의 상이한 속도로 각각의 병진 이동을 수행하도록 구성되는 것인 플리핑 장치.
제5항에 있어서, 상기 플리핑 장치는 상기 제1 플리핑 아암을 사용하여 제1 위치로부터 물품을 픽업하고, 상기 제2 플리핑 아암을 사용하여 제2 위치에 상기 물품을 뒤집힌 상태에서 배치하도록 구성된 것인 플리핑 장치.
물품들을 처리하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템을 통해 물품들의 적어도 하나의 스트림을 제공하는 수송 수단(transport means); 및
제1항에 따른 적어도 하나의 플리핑 장치를 포함하는 것인 물품 처리 시스템.
제8항에 있어서, 물품이 상기 적어도 하나의 플리핑 장치에 의해 뒤집히고 있는 동안, 상기 적어도 하나의 플리핑 장치로 추가 물품을 수송하도록 상기 수송 수단을 동작시키도록 구성되는 것인 물품 처리 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플리핑 장치의 동작은 선택 사항(optional)인 것인 물품 처리 시스템.
제8항에 있어서, 물품들의 상기 적어도 하나의 스트림은 입력 스트림 및 출력 스트림을 포함하고,
상기 적어도 하나의 플리핑 장치는 상기 제1 플리핑 아암을 사용하여 상기 픽업 위치에서 상기 입력 스트림으로부터 물품을 픽업하고, 상기 제2 플리핑 아암을 사용하여 상기 배치 위치에서 상기 출력 스트림으로 상기 물품을 뒤집힌 상태에서 배치하도록 구성되고,
상기 입력 스트림 및 상기 출력 스트림은, 상기 제1 플리핑 아암이 상기 픽업 위치로부터 상기 전달 위치로 회전을 수행하는 평면, 및 상기 제2 플리핑 아암이 상기 수용 위치로부터 상기 배치 위치로 회전을 수행하는 평면과 수직인 동일한 평면에 위치하는 것인 물품 처리 시스템.
제8항에 있어서, 상기 수송 수단은 규정된 위치들에서 캐리어들을 갖는 회전 터릿(rotating turret)이고, 각 캐리어는 하나의 물품을 유지하도록 구성되는 것인 물품 처리 시스템.
제8항에 있어서, 상기 수송 수단은 규정된 위치들에서 캐리어 그룹들을 갖는 회전 터릿이고, 각 캐리어 그룹은 복수의 캐리어들을 포함하며, 각 캐리어는 하나의 물품을 유지하도록 구성되는 것인 물품 처리 시스템.
물품들을 처리하는 방법에 있어서,
플리핑 장치의 제1 플리핑 아암이 픽업 위치에 있는 동안, 상기 제1 플리핑 아암을 사용하여 제1 위치로부터 물품을 픽업하는 단계;
제1 속도로 상기 픽업 위치로부터 전달 위치로 상기 물품을 운반하면서 상기 제1 플리핑 아암의 회전을 수행하는 단계;
상기 전달 위치에 있는 상기 제1 플리핑 아암으로부터 수용 위치에 있는 상기 플리핑 장치의 제2 플리핑 아암으로 상기 물품을 전달하는 단계;
제3 속도로 상기 수용 위치로부터 배치 위치로 상기 물품을 운반하는 상기 제2 플리핑 아암의 회전을 수행하는 단계; 및
상기 배치 위치에 있는 제2 플리핑 아암을 사용하여 상기 물품을 뒤집힌 상태에서 제2 위치에 배치하는 단계를 포함하고,
상기 물품을 픽업하기 전에, 상기 제1 플리핑 아암이 상기 전달 위치로부터 상기 픽업 위치로 상기 제1 속도보다 높은 제2 속도로 회전하였고,
상기 제1 플리핑 아암으로부터 상기 제2 플리핑 아암으로 상기 물품을 전달하기 전에, 상기 제2 플리핑 아암이 상기 배치 위치로부터 상기 수용 위치로 상기 제3 속도보다 높은 제4 속도로 회전한 것인 물품 처리 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 플리핑 아암이 상기 물품을 운반하고 있는 동안, 추가 물품이 상기 플리핑 장치에 제공되고, 상기 제1 플리핑 아암이 상기 추가 물품을 픽업하기 위하여 상기 전달 위치로부터 상기 픽업 위치로 상기 제2 속도로 회전하고 있는 것인 물품 처리 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치와 동일한 것인 물품 처리 방법.
제15항에 있어서, 상기 물품은 물품들의 스트림에서 상기 플리핑 장치로 수송되고, 상기 제1 플리핑 아암이 상기 동일한 위치로부터 상기 추가 물품을 픽업한 후에, 상기 제2 플리핑 아암이 상기 물품들의 스트림에 대해 상대적인 위치에 상기 물품을 배치하는 것인 물품 처리 방법.
제14항에 있어서, 적어도 상기 제1 플리핑 아암 또는 적어도 상기 제2 플리핑 아암은 각각의 회전에 더하여, 병진 이동을 수행하는 것인 물품 처리 방법.
제18항에 있어서, 상기 제1 플리핑 아암 및 상기 제2 플리핑 아암 모두는 각각의 회전에 더하여, 병진 이동을 수행하는 것인 물품 처리 방법.
제18항에 있어서, 적어도 상기 제1 플리핑 아암 또는 적어도 상기 제2 플리핑 아암이 물품을 운반하고 있지 않다면, 물품을 운반할 때보다 더 높은 속도로 각각 병진 이동을 수행하는 것인 물품 처리 방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치로부터 일정한 거리에 있는 것인 물품 처리 방법.