(57)【要約】【課題】容器を積み重ねるための装置（１０）及び方法を提供する。【解決手段】装置（１０）は、実質的に垂直な列をなして位置決めされた実質的に水平な複数のゲート対（１４ａ乃至１４ｄ）を含み、これらのゲート対（１４）の各々は、容器を各ゲート対（１４）に載せるか或いは、容器のスタックをゲート対（１４）の下に送出するように通過させるかのいずれかを行うため、選択的に閉鎖でき、又は開放できる。【選択図】図１
2008531442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を積み重ねるための装置において、
実質的に垂直な列をなして位置決めされた実質的に水平な複数のゲート対を含み、作動において、前記ゲート対の各々は、前記容器を各ゲート対に載せるか或いは、容器のスタックを前記ゲート対の下に送出するように通過させるかのいずれかを行うため、選択的に閉鎖でき、又は開放できる、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記ゲートは、枢動により、閉鎖又は開放できる、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、
閉鎖時に各ゲート対に積み重ねられた容器の数を確認するため、前記装置の各ゲート対に対し、少なくとも一つのセンサが位置決めされている、装置。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の装置において、
前記ゲート対間の水平方向距離は調節自在である、装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の装置において、更に、
前記容器が前記装置を通過する際に前記容器を案内するための垂直ガイドを含む、装置。
【請求項６】
コンベアから送出された容器を積み重ねるための方法において、
ａ）実質的に垂直な列をなして位置決めされた実質的に水平な複数のゲート対を持つ装置を提供する工程と、
ｂ）最も上にあるゲート対に第１容器を載せることができるように、前記最も上にあるゲート対を閉鎖する工程と、
ｃ）所定数の追加の容器を、選択的に、前記第１容器に積み重ねて容器のスタックを形成できる工程と、
ｄ）前記最も上にあるゲート対を一時的に開放し、前記容器のスタックを前記ゲートを通して落下できるようにする工程と、
ｅ）次に設けられた下ゲート対を選択的に閉鎖し、前記容器のスタックを前記下ゲート対上に受け入れる工程と、
ｆ）前記次に設けられた下ゲート対を開放し、前記容器のスタックを前記下ゲート対を通して落下できるようにする工程と、
ｇ）前記実質的に垂直な列をなした続いて設けられた各ゲート対について、前記容器のスタックが最も下にあるゲート対の下に送出されるまで、工程ｅ）及びｆ）を繰り返す工程とを含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
一つ又はそれ以上の追加の容器のスタックを送出するため、  前記工程ｂ）乃至ｇ）を繰り返し、前記一つ又はそれ以上の追加の容器のスタックを前記第１の容器のスタックに積み重ね、更に大きな容器のスタックを前記最も下にあるゲート対の下に形成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造作業に関し、詳細には、製造作業中に容器を積み重ねるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造作業では、製造者が考える二つの重要な目的は、生産ラインの速度及び生産性の向上である。
【０００３】
スーパーマーケット、パン屋、パイ屋、及び他の持ち帰り食品店等の場所で取引を行うため、食品と関連して代表的に使用される容器を製造する、多くの製造作業がある。これらの容器は、プラスチック、紙、又は紙複合材料、及びアルミ箔等の様々な材料で形成できる。例えば、アルミニウム製の食品容器又はディッシュは、パイ、肉入りパイ、パスタ、及びラザニア等の食品を保持するのに使用される。代表的には、この目的で使用される容器は、最初は上側が開放しており且つ中空であり、通常は、使用前に互いに積み重ねて組み合わせておくことができる。
【０００４】
一つの一般的製造形態では、このような容器の製造は、ダイを使用して容器の形状を形成する打ち抜きプレスにアルミ箔や紙等の材料を供給することにより開始される。他の材料について、他の形成プロセスを使用してもよい。
【０００５】
次いで、形成した容器を、プレス又は他の形成プロセスから、容器の形成に使用されるダイ又は工具、プレスの速度、容器の大きさ、重量、形状、及び材料で決まる所定範囲の速度で取り出す。代表的には、容器の取り出し速度は、毎分数十個乃至毎分数百個である。
【０００６】
容器を形成してプレス又はプロセスから取り出した後、包装して顧客に搬送するため、所定量を積み重ねる必要がある。
【０００７】
容器は、様々な方法でプレスから取り出すことができる。例えば、ダイに収容されたピストン又は押し機構等の機械的手段によって容器を取り出してもよい。別の態様では、圧縮空気の吹き付けを使用して容器を取り出してもよい。最近の設計では、容器は、取り出し機構及び空気の吹き付けの組み合わせを使用して取り出される。
【０００８】
使用される取り出し方法に関わらず、多くの場合、取り出された容器は、次いで、コンベア手段を使用して搬送され、積み重ね作業が行われる。このようなコンベアは、移動するベルト又は多数のベルトを使用して動力が提供されるか或いは、動力が提供されず、重力の作用を用いるシュートを含む。その後、人間の作業員が、輸送の準備ができた容器を実際に数えて積み重ねる。計測目盛りや秤を使用して数えてもよい。この方法は全ての種類の容器に用いられるけれども、一般的には、時間がかかるか或いは労働費が高くつくか又はこの両方である。
【０００９】
当該技術で積み重ねに使用された別の形態は、包含手段は、震盪テーブルであってもよい。この震盪テーブルは、震盪中、円形又は正方形の小さな容器を互いに入れ子にするのを補助するこの場合、人間の作業員が、部分的に形成されたスタックを集めて数え、各スタックに必要な量の容器を組み合わせる。この場合も、計測目盛りや秤を使用してもよい。これは、全体として、速度及び生産性が人間の作業員の固有の限界に基づく、初歩的な半自動式積み重ねシステムを提供する。
【００１０】
震盪テーブルを用いた積み重ね方法は、一般的には、小さな容器での使用に限定される。中型又は大型の容器は、この方法では損傷を被り易く、正しく入れ子にならないか或いは十分迅速に十分に大きなスタックにならない。こうした問題点は、一般的には、この積み重ね態様では対処できない。かくして、比較的大きな容器、及び円形や正方形でない矩形又は他の形状の容器については、労働費が高くならざるを得ない容器の経済的製造のため、他の形態の半自動積み重ね又は自動積み重ねが必要とされる。
【００１１】
積み重ね作業の自動化を進めることと関連した一つの問題点は、プレス又は機械から取り出された容器と関連した配向及び方向がランダムであるということである。製造速度、容器の形状及び大きさ、及び使用された取り出し方法に応じて、容器を、第１コンベア、ネット、又は震盪機に、表を上にした状態及び逆さまにした状態の両方で、並びにコンベアに沿った任意の点に、及びコンベアに亘る広い範囲内に置く。更に、容器が円形でない場合には、容器は、コンベア又はシュートに沿った移動方向に対し、様々な方法で方向が揃えられる。生産ラインの速度は、何らかの積み重ね作業が行われる前に、容器の方向を更に均等にすることができれば、向上する。
【００１２】
当該技術の現在の態様では、容器を一定の開始位置に所定の向きで案内するため、ガイドを、コンベア手段の上方に、できるだけダイに近付けて位置決めする。場合によっては、ガイドの組み合わせを使用する。取り出される容器の大きさ、形状、及び向きに関して適切な一組のガイドを使用した後、大部分の容器はコンベアに亘って所望の距離に位置決めされる。
【００１３】
この場合、容器の順序及び位置が均等であるため、半自動積み重ね手段及び自動積み重ね手段を可能にできる。例えば、当該技術の一つの態様では、容器を容器自体の長さよりも僅かに大きい高さに亘って落下させることができるようにすることによって、容器を水平な状態から垂直な状態まで傾ける、湾曲した金属製シュートを、案内コンベアの後方に配置し、第１コンベアの後、容器の側部又は端部の一方を前に向ける。湾曲した金属製シュートに亘って落下する容器は、第２容器上に落下し、入れ子になった容器のスタックが全ての容器の側部又は端部が所望の向きを向いた状態でここに載る。次いで、代表的には、最後の容器に空気をぷっと吹き付け、形成されたスタックの側方に入れ子を形成するのを補助する。スタックは、次いで、第２コンベアによって、追加の容器を落下させて入れ子にするのに適当な速度で搬送される。これは、代表的には、「ウォーターフォール(waterfall)」スタッカーと呼ばれる。実際の積み重ねプロセスは半自動であるが、それでも、容器が逆さまになっていないか又は正しく配置されていないか注意し、スタックを定期的に調節するのに作業員を必要とする。更に、スタックは、随意の大きさであってもよく、代表的には、包装を行うためにスタックを所望の数の容器に分けるため、人間の作業員が使用される。
【００１４】
スタック内の容器を所望の数にするのは、人間が数えることによって行われ、又は別の態様では、高さや重さによって計数される。別の態様では、場合によっては、機械的計数デバイスを使用する。このデバイスは、着色した紙片、プラスチック片、又は金属片を、スタックの所定数の容器の後におく。
【００１５】
できるだけ速い時間で更に多くの容器を積み重ねることができるようにするため、多くの場合、多チャンネル工具又はダイ及びこれに続く多チャンネルコンベアを使用する。これにより、二つ又はそれ以上の平行なスタックを同時に形成できる。幾つかの場合では、第１コンベアの直後に位置決めした、分離コンベアとして周知の別のコンベアを使用し、容器間の距離を積み重ね前に大きくする。これにより、スタック上への容器の供給を改善できるとともに、容器間を分離する。
【００１６】
当該技術の上述の形態は、それでも、積み重ねプロセスの重要な役割を果たすために人間の作業員を必要とする。これにより、プロセスの生産性及び速度に固有の限度がもたらされる。大量生産プロセスでは、自動積み重ねが好ましい。これは、製造速度が増大し、労働費が占める割合を小さくするためである。
【００１７】
自動積み重ね手段の現在の形態では、受け取りコンベアとして周知の単チャンネルの又は、多チャンネルの第１コンベアが打ち抜きプレス等から容器を受け取り、これらの容器をチャンネル内に案内する。次いで、多くの場合、分離コンベアが受け取りコンベアの後に配置されている。これは、速度を制御し、自動積み重ね手段に進入する前に容器間の距離を大きくするためである。
【００１８】
各容器は、分離コンベアの端部で、スタッカーへッド内に落下する。スタッカーへッドは、容器及びコンベアの方向に対して平行な、容器よりも僅かに広幅な一対の垂直ガイドと、これらのガイドに対して垂直であり、コンベアの縁部から所定距離のところにあり、容器がコンベアの端部を越えて大きく移動しないようにするストッププレートとを含む。ディッシュは、スタッカーへッドに来入した後、ストッププレートに当たり、積み重ねアッセンブリ上に垂直に落ちる。プロセスを繰り返すに従って、積み重ねアッセンブリ内にスタックが形成される。圧縮空気をぷっと吹き付けることによって、又は他の機械的手段によって、容器の落下を補助してもよい。
【００１９】
当該技術の現状の態様では、積み重ねアッセンブリは、代表的には、エレベーター手段及び多くの副次的機構を含む。エレベーターは、スタックの最も下にある容器を捕捉するための水平な表面を含む。更に多くのディッシュがスタック上に落下するに従って、エレベーターは下方に所定距離ぐっと移動し、スタックの最も上がほぼ一定の高さにとどまるようにする。高さが一定であるため、各ディッシュにとって、積み重ね機構に進入して、既に形成されたスタックの上に落下する環境が比較的一定である。代表的には、スタックが引っ繰り返らないようにするため、エレベーター機構のいずれかの側に調節自在の垂直ガイドが更に設けられている。これらのガイドは調節自在であり、これらのガイドとエレベーター機構との組み合わせにより、比較的大きな容器を受け入れることができる。ディッシュがエレベーター内に落下するとき、エレベーターは、所望の数又は高さの容器が得られるまで下降し続ける。代表的には、この時点で副次的捕捉機構が使用され、容器から落下する容器を捕捉し、この際、エレベーターはその移動の下限まで移動し、前のスタックをクリアする。ひとたび副次的機構が係合すると、エレベーターは荷降し位置まで下降する。
【００２０】
代表的には、副次的機構は、内方に面する金属製の二つのＬ形状の形材を含む。これらの形材は上部が枢着されており、所望の時期に、機械的手段、電気的手段、又は加圧流体や圧縮空気等の他の手段によって所望の場所に移動できる。各Ｌ形状形材は、必要な場合に各形材をコンベアの端部の下の位置に移動し、落下する容器用の一時的捕捉手段を提供できるように適当な場所に取り付けられている。前のスタックがエレベーターから取り出されると、エレベーターは元の位置に戻り、副次的機構は元の位置に戻り、一時的に形成された容器のスタックをエレベーター上に落下させる。代表的には、一時的捕捉手段は、容器の大きさに応じて、スタック内に少数の容器しか保持できず、従って、第１コンベアが容器を積み重ね手段に移送する速度には上限がある。これと同時に、スタックをエレベーターから取り出す速度にも上限がある。
【００２１】
代表的には、エレベーターからのスタックの取り出しは、スタックを一方の側から別の出口コンベア上に押すピストンによって行われる。出口コンベアは、エレベーターがその移動の下限の荷降し位置にあるとき、エレベーターの水平な表面とほぼ同じ高さにある。次いで、この出口コンベアが、包装及び輸送が行われるべきスタックを搬送する。別の態様では、ピストンを使用する代わりに、エレベーターが出口コンベアを通過でき、スタックをコンベア上に残すことができる。コンベアがスタックを運び去ると、エレベーターはその移動の上限のその元の荷積み位置に戻ることができる。
【００２２】
従来技術は、エレベーターを空にして荷積み位置に戻すのに時間がかかるため、速度に限度があった。このことは、多くの場合、プレス及びコンベアシステムを最適の速度及び効率で作動させることができないということを意味する。生産速度を更に速くしようとすると、高出力であり且つ高速であり、及び従って比較的高価な電動モータ及び制御システムが必要になる。更に、エレベーター機構及び関連したセンサ、電気的及び電子的制御装置にかかる費用が高い。速度を高くする上での別の問題点は、スタックを出口コンベア上に押すピストンの速度が速く且つ強力であると、スタックが引っ繰り返ってしまうということである。更に、エレベーターの位置を連続的に変化させることができることにより、積み重ねが不均等になったり容器で詰まったりしてしまう。高出力の構成要素及びエレベーター及び取り出し機構の高い速度は、更に、詰まりを取り除こうとする作業員にとって危険でもある。
【００２３】
プロセスは、上述の変化する要因により、完全な信頼性を備えておらず、従って、プロセスのタイミング及び作動を監視するため、人間の作業員の存在を必要とする。上文中に説明したこのような製造作業では、生産性及び効率を向上するのは困難である。プラスチック、アルミニウム、紙、又は他の材料で製造した容器を含む多くの種類の容器に関し、上文中に説明したのと同様の問題点が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、従来技術に固有の問題点の少なくとも幾つかをなくし、かくして、製造プロセスの生産性及び速度を高めることができる積み重ねアッセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
従って、本発明の第１の特徴では、容器を積み重ねるための装置において、実質的に垂直な列をなして位置決めされた実質的に水平な複数のゲート対を含み、作動において、ゲート対の各々は、容器を各ゲート対に載せるか或いは、容器のスタックをゲート対の下に送出するように通過させるかのいずれかを行うため、選択的に閉鎖でき、又は開放できる、装置が提供される。
【００２６】
好ましくは、各ゲートは、枢動により、閉鎖又は開放できる。ゲートの開放時等に、適当に配置されたアクスル手段を中心として行われるこのような枢動により、ゲートは、垂直になるまで、スタックの中央に向かって内方に徐々に傾き、これによって、前記スタックを解放する。ゲートを傾けるプロセスには、スタックを中心決めし、スタックを均等にするという利点がある。
【００２７】
好ましくは、閉鎖時に各ゲート対上に積み重ねられた容器の数を確認するため、前記装置の各ゲート対に対し、少なくとも一つのセンサが位置決めされている。好ましくは、ゲートのセンサと関連して垂直ガイドが設けられており、更に好ましくは、ゲートは、様々な形状及び大きさの容器に対して調節自在である。
【００２８】
本発明の第２の特徴では、コンベアから送出された容器を積み重ねるための方法において、
ａ）実質的に垂直な列をなして位置決めされた実質的に水平な複数のゲート対を持つ装置を提供する工程と、
ｂ）最も上にあるゲート対に第１容器を載せることができるように、最も上にあるゲート対を閉鎖する工程と、
ｃ）所定数の追加の容器を、選択的に、第１容器に積み重ねて容器のスタックを形成できる工程と、
ｄ）最も上にあるゲート対を一時的に開放し、容器のスタックをゲートを通して落下できるようにする工程と、
ｅ）次に設けられた下ゲート対を選択的に閉鎖し、容器のスタックを下ゲート対上に受け入れる工程と、
ｆ）次に設けられた下ゲート対を一時的に開放し、容器のスタックを下ゲート対を通して落下できるようにする工程と、
ｇ）実質的に垂直な列をなした続いて設けられた各ゲート対について、容器のスタックが最も下にあるゲート対の下に送出されるまで、工程ｅ）及びｆ）を繰り返す工程とを含む、方法が提供される。
【００２９】
理想的には、工程ｂ）乃至ｇ）を繰り返し、一つ又はそれ以上の別の容器のスタックを第１の容器のスタック上に送出し、前記最も下にあるゲート対の下に容器の比較的大きなスタックを形成する。
【００３０】
好ましくは、最も上にあるゲートは、通常は閉鎖位置にあり、一連のゲートのうちの次のゲートまで容器を移動する必要があるときにだけ開放する。次の下側のゲートは、好ましくは、通常は開放位置にあり、容器の小さなスタックを一時的に捕捉するためにだけ、容器の下降を制御するように閉鎖される。このような下ゲートは、最も下にあるゲート対上で形成され且つこれらのゲートに載ったスタックが、個々の対と考えられる前記下ゲートの上方に達しない場合にだけ閉鎖する。最も下にあるゲート対が、機構の最も下で形成されるスタックを支持する必要がある場合には、前記最も下にあるゲート対は、好ましくは、通常は閉鎖される。しかしながら、形成されたスタックが、通常は、最も下にあるゲート対の下にあるコンベア又は他の表面に載る場合には、最も下にあるゲート対は、好ましくは、常に開放している。
【００３１】
本発明により、各ゲートが連続的に捕捉し、次いで落下させることによって、容器のスタックを制御下で形成でき、積み重ね装置から搬送できる。装置からのスタックの取り出しは、スタックを、最終ゲートを通して、通常はコンベア上に落下させることによって行われるが、この他の方法を使用してもよい。
【００３２】
本発明は、スタックを積み重ねステーションから取り出すことができるようにする上で、積み重ね装置の一部をプロセス中にその開始位置まで戻さなければならないエレベーターの場合に必要とされる、積み重ねプロセスの中断、変更、又は減速を作動中の任意の時点で行う必要なしに、従来技術の問題点を解決する。積み重ね作業中又は取り出しプロセス中、副次的機構を必要としない。これは、当該技術の現在の態様よりも速度がかなり高い場合でも、積み重ねプロセスを、本発明に従って、製造量を連続的に取り扱うのに十分な容量及び速度を持つように管理できるためである。従って、容器の製造及び積み重ねの速度及び生産性を向上できる。更に、高出力モータ及びエレベーター、及びこれらと関連したセンサを必要とせず、機構の価格が大幅に減少する。
【００３３】
本発明は、多くの小さなスタックを形成するか或いは、これらの小さなスタックを最終的に組み合わせて大きなスタックにするかのいずれかを行うことができる。このスタック形成方法により、容器が正しく入れ子にならない可能性を減少する。
【００３４】
本発明は、機構の最大限度まで製造したスタックの高さと本質的に別個の速度性能を有する。これに対し、エレベータースタッカーは、最終的なスタックの高さが減少するにつれて徐々に減速する。減速は、サイクルの終了時に開始位置にエレベーターを戻す即ちリサイクルする時間の、スタックを組み立てるための時間に対する比によって決定される。本発明では、エレベーターのリサイクル時間は、適用されない。このことは、本発明は、小さなスタックが所望である場合でも遥かに有利であるということを意味する。
【００３５】
本発明のこの他の特徴は、添付図面と関連した、好ましい実施例の以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を更に完全に理解するため、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。本発明の装置及び方法の随意の及び好ましい特徴及び利点は、これらの好ましい実施例の以下の記載から明らかになるであろう。しかしながら、本明細書中以下に説明する実施例は、本発明の範囲及び以上の記載を限定するものと考えられるべきではない。
【００３７】
図１は、二つのチャンネル１１、１２を含むスタッカー１０の好ましい実施例を示す。多チャンネルスタッカーにより、一つ以上のスタックを同時に形成でき、適応させることができる平行なチャンネルの数には、有意の制限はない。この実施例は、特徴及び技術を一つのチャンネルのみに関して説明するが、全てのチャンネルは、同じ方法で形成され且つ使用される。
【００３８】
スタッカー１０は多くのフレーム１９、２０を有し、これらのフレームには、対をなしたゲート１４ａ−１４ｄが取り付けられている。これらのゲート１４ａ−１４ｄは、任意の適当な材料で形成されていてもよいが、現在、金属が望ましい。好ましくは、各ゲート対は、同じ高さに水平に位置決めされた二枚の比較的平らなプレートでできている。ゲートは、それらの幾何学的形状により、必要な機能を果たすことができる限り、この他の形態で形成されていてもよいということは理解されよう。このように、各ゲートの二枚のプレートは、互いに向き合って配置され、ゲートが閉鎖されている場合には、下降する容器の経路に入り、捕捉機構を提供する。図１には、前記ゲートが四対設けられている。
【００３９】
図１に示すゲートは、直角に曲げた比較的平らな矩形のプレートで形成されているけれども、これらのプレートは、ゲートが垂直ガイド１７と１８との間で開放又は閉鎖のいずれかを行うように、回転するシャフトに取り付けられているということは理解されよう。
【００４０】
図２は、容器製造プロセスの部分として使用されるスタッカー１０の一実施例を示す。これは、スタッカー及びコンベアの側面図を示す。図４は、コンベアの出口端から見たスタッカーの端面図である。
【００４１】
生産ラインは、容器の形状を形成する打ち抜きプレス（図示せず）で開始する。本発明は、アルミ箔、様々な配合のプラスチック、紙、又は紙複合材料を含むがこれらの材料に限定されない様々な材料で形成された容器を積み重ねるのに使用できる。打ち抜きプレスは、容器を形成するための任意の適当な装置であってもよく、このようなプレスの正確な特徴及び種類は容器を形成する材料で決まる。プレス自体は本発明の部分を形成せず、従って、ここには詳細に説明しない。関連した製造プロセスによっては、プレスの代わりに、例えばプラスチック容器用の射出成形機を使用してもよい。
【００４２】
容器は、プレスから入力コンベア２１上に放出される。入力コンベア２１は、理想的には、コンベアの上方に配置されたガイドを含む。これは、容器を入力コンベア２１の幅に亘って一定の位置に整合し且つ配向するためである。これらのガイドの部分は、打ち抜きプレス内で、できるだけダイに近付けて設置される。多チャンネルスタッカーを使用する場合、理想的には、各スタッカーへッド１３にいつでも入力できる容器の多数の整合を形成するため、ガイドの多数の組が設けられていなければならない。
【００４３】
図２に示す実施例では、分離コンベアと呼ぶ第２コンベア２２が設けられている。この分離コンベア２２は、入力コンベア２１よりも高速で作動する。速度の増大は、隣接した容器間の距離を大きくすることによって、接触し又は束にされる容器を、スタッカーへッド１３及びかくして積み重ね機構１０に入力される前に分離するのに使用される。
【００４４】
分離コンベア２２の端部で、容器は積み重ねへッド１３に送出される。この積み重ねへッド１３は、上下が開放した一種のボックスを形成しており、側部からディッシュが進入する。ボックス１７、１８の側部及び端部は、アルミニウム、鋼、又はプラスチック等の任意の材料で形成されていてもよい。ボックス１７、１８の側部は、装置フレーム１９、２０の夫々に任意の適当な手段で取り付けられる。代表的には、ボックスの末端は、容器が確実に積み重ねへッド１３の長さの中に落ち、及び従ってスタッカーを越えないようにするストッププレートとして使用される。積み重ねへッド１３内への容器の落下を補助するため、圧縮空気をスタッカー１０の上方からぷっと吹き付けて容器をしっかりと予定通りに下方に駆動し、容器のスタックを形成する。
【００４５】
好ましくは、ボックス１７、１８の側部間の幅は、スタッカー１０を様々な大きさの容器について使用できるように調節自在である。幅を調節自在にすることにより、積み重ねプロセスが更に制御されることとなり、幅を容器の直径又は幅よりも僅かに広幅に設定できる。この調節自在性は、スタッカー１０をランナーに固定することによって行われる。この場合、フレーム１９、２０の一方の側部又は両側部を機械的に移動でき、又は電気的に移動できる。二つのフレーム１９、２０と積み重ねへッド１７、１８の二つの側部の夫々との間の距離を調節するための他の手段を使用してもよい。別の態様では、装置１０全体でなく、積み重ねへッド１３の幅だけしか調節できない。様々な大きさの容器に適合できるように、ストッププレートもまた調節自在である。
【００４６】
容器は、積み重ねへッド１３内に落下するとき、好ましくは、ゲート１４ａの最も上にある組に載る。これが起こるようにするため、ゲート１４ａの最も上にある組を、二つのゲート間の閉鎖時の距離が、積み重ねられるべき容器の幅よりも小さいように設定する必要がある。これは、多くの方法で行うことができる。図１に示す実施例では、ゲートは、ゲートと垂直フレーム２０との間の角度を増減できるように枢着されている。この例では、角度は、約４５°変化させることができる。０°に位置決めされた場合には、作動シャフト上に中心を持つ円に対してほぼ接線をなすように曲げたゲートの端部を、ゲートを閉鎖するように位置決めする。約４５°回転させると、ゲートの端部が垂直フレーム内から引き出され、ゲートが開放し、これによって容器をゲートを通して落下させることができる。対をなしたゲートの各側部は、スタックを載せることができるほぼ水平な表面を提供するため、好ましくは、同じ角度に設定されていなければならない。各ゲートの寸法及び作動シャフトの関連した回転により、ゲートの開閉を広い限度内で変化させて同じ結果を得ることができる。アクチュエータが賦勢されていないときにゲートを開放位置又は閉鎖位置のいずれかに保持する必要がある場合には、ばねや釣り合い重りを使用することによりゲートを補助してもよい。
【００４７】
同じ効果を得るため、他のゲート手段を使用してもよいということは理解されよう。このような他のゲート手段の一例は、各ゲートを、枢動でなく内方及び外方に水平に移動することによって、ゲートの開閉を行う場合である。本発明はこれに限定されない。これに関し、これは、必要とされる重要な機能であって、ゲートの特定の機械的構造ではない。しかしながら、何らかの形態の構造が好ましいということに着目されたい。ゲートを下方に回転することによって開放するゲートには、ゲートの開放時に形成される傾斜した表面上で、容器又は容器のスタックを中央に置く傾向があるという利点がある。これは、ボックス１７の側部を形成する垂直ガイドが、代表的には、容器で詰まらないようにするために容器よりも広幅に設定されるため、有利である。このように、容器は、一般的には、ゲートの中央に完全には積み重ねられない。
【００４８】
最も上にあるゲート１４ａは、このゲートに載ったスタックに必要な数の容器が含まれるまで、少なくとも一部が閉鎖位置にとどまる。代表的には、これは、スタッカーの効率及び作動性を最大にできるように、５枚乃至１０枚である。スタックに必要な数の容器が含まれるとき、最も上にあるゲート１４ａはその開放位置に移動し、これによって容器のスタックを落下させることができる。好ましくは、スタックは、少なくとも部分的に閉鎖した位置にある第２ゲート１４ｂまで落下する。最も上にあるゲート１４ａは、次いで、次の容器を受け取るため、その部分的に閉鎖した位置に戻り、そのため、容器の新たなスタックが形成される。
【００４９】
順次、落下するスタックを捕捉した後、又は部分的に捕捉した後、第２ゲート１４ｂはその開放位置に移動し、スタックを次のゲート１４ｃまで落下させ、これをスタックが最終ゲート１４ｄに達するまで続行する。ゲートがその開放位置又は閉鎖位置にいつ移動するのかは、例えば、所望の時間間隔の後に決定されるか或いは、ゲートに載った容器の数によって決定され、又は任意の他の従属した又は独立した要因によって予め決定される。本発明は、これに関して限定されない。好ましくは、第２ゲート及びこれに続くゲートでのスタックの捕捉は一時的であるが、スタックを安定させるのに十分な時間を提供する。ゲートの数は、平均的な大きさのディッシュについては重要でないが、代表的には、最も好ましい作動性及び効率について、４組乃至１０組のゲートを使用する。
【００５０】
図１に示す実施例では、ゲート枢動プロセスは、開放用電動アクチュエータ３０を使用する。しかしながら、これは、本質的な事項ではなく、多くの他の電気機械的手段又は機械的手段を使用してもよい。適当なブラシレス回転アクチュエータを使用した場合、開放プロセス及び閉鎖プロセスの各々について、約１０ｍｓ又はそれ以下の代表的な速度が使用される。多くの用途では、低速の低電力アクチュエータを使用してもよい。
【００５１】
最も下にあるゲート１４ｄにスタックが載ったとき、ゲート１４ｄを開放するだけでそのスタックをスタッカー１０から取り出すことができる。好ましくは、図５及び図６に示すように、スタッカー１０の下に出口コンベア２３が設けられる。かくして、スタックが下ゲート１４ｄから落下するとき、スタックは出口コンベア２３に載り、かくして包装及び輸送を行うために自動的に運び出される。
【００５２】
比較的大きなスタックが望ましい場合には、代表的な場合には、最終ゲート１４ｄを比較的長い時間に亘って閉鎖位置にとどめることによって、順次落下するスタックを存在しているスタックに追加する。スタックに所望の数の容器が提供された後、最も下にあるゲート１４ｄを開放し、スタックを出口コンベア２３上に落下する。最終スタックの所望の高さは、好ましくは、上捕捉機構よりも下、及びうまく出るために越えなければならないストッププレートよりも下でなければならない。
【００５３】
スタックが下ゲート対上に形成されるとき、好ましくは、高さを、特定の点で又は連続的に感知し、上ゲートと下ゲートとの間の中間ゲートを、形成されたスタックを受け入れるのに必要とされるように開放したままにしておく。別の態様では、比較的小さなスタックを各ゲート対上に一時的に形成し、必要とされるように、及び必要な場合に、下側のスタック上に落下させる。
【００５４】
別の態様では、図２及び図３に示すように、スタッカー１０の下にプラットホーム３１が設けられる。スタックが所望の高さになるまで、又はスタック内の容器が所望の数になるまで、スタックをスタッカー１０からプラットホーム３１に次々に落下させる。次いで、任意の手段によってスタックを取り出してもよく、例えばピストンでスタックをプラットホームと隣接した出口コンベア上に押してもよい。
【００５５】
スタッカー１０を本発明で説明したように使用する上で、従来技術で必要とされたような、別の取り出しプロセスやエレベーター等の機能を必要としない。これにより、積み重ねプロセスの速度が全体として速くなる。更に、スタックを小さな距離だけ繰り返し落下した後、スタックを捕捉するプロセスは、良好に制御されたプロセスであり、スタックが不均衡になったり傾斜したりすることが起こり難い。従って、人間の介在に対する必要が小さい。実際、この手段は、必要とされる人的資源が小さく、費用を低減し、速度及び生産性を向上する。更に、比較的小さなスタックを製造できる。エレベータースタッカーは、エレベーターが一番下まで降りて最も上まで戻り、プロセス全体を繰り返すのに必要な時間のため、比較的大きなスタックに適している。本発明では、このような制限は存在せず、卸売り販売用の大きなスタックでなく、小売り販売用の小さなスタックの包装といったプロセスを連続的に行うために小さなスタックを製造できる。
【００５６】
好ましくは、生産ラインに沿って、及びスタッカー１０内に多数のセンサが設けられて いる。図２に示す実施例では、分離コンベア２２に、及び従ってスタッカーアッセンブリ１０内に来入する容器を計数するため、入力コンベア２１と分離コンベア２２との間にセンサ２４が設けられている。分離コンベア２２の速度が周知であるため、各容器がスタッカーへッド１３内に将来到着する時間を計算でき、最も上にあるゲート対１４ａによって保持されたスタックを落下させる上でトリガーとして使用でき、容器が到着した時間にスタックが落下し、ゲート１４ａが再び閉鎖する。このようなサイクルについての時間が不十分であることがセンサ２４によって確認された場合には、センサは、電動ソレノイドや空気ピストン等の機構と通信し、センサ２４近くの分離コンベア２２に追加の容器が進入することを一時的に阻止し、これらの容器を強制的に一時的にコンベア２１上に溜める。
【００５７】
好ましくは、容器が積み重ねへッド１３に進入する際、別のセンサが設けられている。代表的には、この別のセンサは、電気アイ(electric eye)又は光ビームであるが、任意の適当なセンサを使用してもよい。これは、センサ２４に対するバックアップセンサであり、追加の機能を備えていてもよい。この別のセンサ（又はセンサ２４計算によって）は、好ましくは、容器が積み重ねへッド１３に進入するにときにディッシュを下方に駆動してスタックを形成するため、容器に適用される圧縮空気をぷっと吹き付けることを開始できる。センサは、更に、積み重ね装置１０に進入したディッシュの数をチェックし確認するのに使用でき、かくして、任意の一つのスタック又は部分スタック内のディッシュの数を確認する。これは、夫々のゲートを開放しなければならない時期又は閉鎖しなければならない時期を自動的に確認するのにも使用できる。更に、スタック内の容器の数を自動的に数えるのにも使用できる。
【００５８】
別の態様では、又は追加として、図１にガイド１７及び１８としてスタッカー１０の上方に示してあり、１５、１６として連続し、及びそれらの対照物（図示せず）が１７及び１８の下でスタッカーの他方の側に設けられたガイドの垂直な組の間に容器が落下し、形成されたスタックの高さを感知するセンサが装着してある。これにより、その上に載った、及び下にあるゲート対上に載った容器の数に応じて各ゲート対を自動的に開閉できる。
【００５９】
連続して設けられた各ゲートの開放時間、容器を次のレベルに落下できる前の各レベルに蓄積した容器の数、経過時間、最も下にあるゲートに蓄積する必要がある容器の数等は、製造プロセス及び続いて行われる取り扱いについての必要条件で決まる変数である。これらは、様々な容器の種類及び大きさで変化すると考えられる。更に、製造が進むに従って変化する。例えば下のレベルが、比較的一杯である場合、完成したスタックを効果的に取り出すため、比較的多くの容器を比較的上方のレベルに保持する。
【００６０】
ゲートの移動の協働や容器の計数等を行うため、適当な制御ソフトウェアを提供する必要があるということは理解されよう。これは、製造システムの作動と相互作用することを必要とし、その結果、これは、設置された生産ラインに対して或る程度特定的である。この実施例で使用された、このようなデバイスの制御は、当該技術で良好に理解されており、ここに論じた一般的な原理に従って、適当なソフトウェアを設計できる。
【００６１】
プロセスは、荷降し位置まで移動し、次いで上位置まで戻すのにエレベーターを必要としないため、従来のエレベーターよりも速い。更に、捕捉機構の上の同じ場所に小さなスタックが常に形成されるため、積み重ねが更に確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明による装置の好ましい実施例の斜視図である。
【図２】図２は、本発明による装置の使用の一実施例の側面図である。
【図３】図３は、図２の実施例の平面図である。
【図４】図４は、図２の実施例の端面図である。
【図５】図５は、本発明による装置の使用の別の実施例の側面図である。
【図６】図６は、図５の実施例の平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  スタッカー
１１、１２  チャンネル
１４ａ−１４ｄ  ゲート
１８、２０  フレーム
１７、１８  垂直ガイド
【図１】
2008531442.tif 000003
【図２】
2008531442.tif 000004
【図３】
2008531442.tif 000005
【図４】
2008531442.tif 000006
【図５】
2008531442.tif 000007
【図６】
2008531442.tif 000008
【国際調査報告】
2008531442.tif 000009
2008531442.tif 000010
2008531442.tif 000011