(57)【要約】自動梱包システムは、荷敷材を分配することができる複数の荷敷材分配ステーションと、荷敷材を容器内に配置するための少なくとも２つの分配ステーションへ容器を運ぶと共に、上記分配ステーションから容器を運ぶ輸送ネットワークとを備えている。そして、上記分配ステーションの上流に位置する少なくとも１つの荷詰めステーションでは、物品が出荷用の容器内に配置される。必要に応じて、中間の隙間決定ステーションは、荷敷材の分配量を決定する。
2008509055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷敷材を分配することができる少なくとも１つの荷敷材分配機をそれぞれが有する複数の荷敷材分配ステーションと、
容器内に荷敷材を配置する少なくとも２つの荷敷材分配ステーションへ複数の容器を運ぶと共に、上記荷敷材分配ステーションから複数の容器を運ぶ輸送ネットワークとを含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項２】
上記輸送ネットワークは、上記容器の特徴に基づいて特定の分配ステーションに各容器を送る機構を含むことを特徴とする請求項１に記載の梱包システム。
【請求項３】
上記機構は、上記容器の特徴を識別するセンサを含むことを特徴とする請求項２に記載の梱包システム。
【請求項４】
複数の分配ステーションは、容器が複数の分配ステーションに順次運ばれるように、輸送ネットワークの一部に沿って直列に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項５】
上記荷敷材分配機は、貯蔵材料をより低密度の荷敷材に変換できる荷敷材変換機を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項６】
上記荷敷材分配機は、エアバッグ(air bags)、ねじられた紙(crumpled paper)、細長い泡片(foam strips)、フォームピーナッツ(foam peanuts)、及び細長い紙片(paper strips)の少なくとも１つを備える荷敷材の供給源を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項７】
システムの要素の１つまたは複数を制御するコントローラを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項８】
１つまたは複数の物品を１つまたは複数の輸送用の容器内に配置する１つまたは複数の荷詰めステーションを備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項９】
少なくとも２つの荷詰めステーションが直列に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の梱包システム。
【請求項１０】
少なくとも１つの荷敷材分配ステーションの上流に、容器内の隙間容積の特徴を検知するセンサを備えている中間ステーションを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項１１】
上記センサは、上記隙間容積の外形を測量する外形センサを含むことを特徴とする請求項１０に記載の梱包システム。
【請求項１２】
少なくとも１つの荷敷材分配ステーションの上流に、上記容器が、予め定めた基準に適合するか否かを判断する少なくとも１つの装置を備えている中間ステーションを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項１３】
上記輸送ネットワークは、上記予め定めた基準を満足しない不適合な容器を方向転換する経路を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項１４】
経路を指定する基準に基づいて複数の荷敷材分配ステーションから選択された荷敷材分配ステーションに容器を発送するステップと、
荷敷材分配ステーションで容器に荷敷材を供給するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項１５】
上記発送するステップは、１つまたは複数の、上記荷敷材の特徴、上記容器内の隙間の特徴、及び上記容器内に入れて出荷する物品の特徴を含む、経路を指定する基準に基づいて発送するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の梱包方法。
【請求項１６】
上記供給するステップは、貯蔵材料を荷敷材の製品に変換するステップを含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の梱包方法。
【請求項１７】
上記変換するステップは、１枚の紙、または複数の紙の積み重ねを荷敷材の製品に変換するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の梱包方法。
【請求項１８】
上記発送するステップは、分配する荷敷材の種類を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項１９】
上記供給するステップは、分配する荷敷材の量を制御するステップを含むことを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項２０】
上記容器内の隙間容積を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項２１】
上記隙間容積を決定するステップは、上記容器の特徴を測定するステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の梱包方法。
【請求項２２】
上記隙間容積を決定するステップは、上記容器の特徴を識別し、上記隙間容積を決定するためにデータベースを調べるステップを含むことを特徴とする請求項２０または２１に記載の梱包方法。
【請求項２３】
各々の容器に識別子を割り当て、上記容器が上記梱包システム内を移動するときに、上記容器を追跡するステップを含むことを特徴とする請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項２４】
予め定めた基準に適合しない容器を方向転換するステップを含むことを特徴とする請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項２５】
容器の隙間容積の特徴を検知する１つまたは複数の隙間検知ステーションと、
上記隙間検知ステーションが検知した特徴に基づいて、荷敷材を分配することができる複数の荷敷材分配ステーションと、
上記隙間検知部の１つから上記荷敷材分配ステーションの選択された１つまで上記容器を移動させる輸送ネットワークとを含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項２６】
容器の隙間容積を決定するステップと、
複数の荷敷材分配ステーションの選択された１つに上記容器を運ぶステップと、
上記容器の隙間容積に基づいて荷敷材を分配するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項２７】
容器の特徴を検知するセンサと、
上記容器の検知された特徴に基づいて、上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するコントローラとを含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項２８】
容器の特徴の少なくとも１つを検知するステップと、
上記検知した特徴に基づいて上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項２９】
荷敷材を容器内の隙間に配置するために分配する複数の荷敷材分配ステーションを備え、
少なくとも１つの荷敷材分配ステーションは、複数の種類の荷敷材を分配することができることを特徴とする梱包システム。
【請求項３０】
容器の荷詰めを行う複数の荷詰めステーションと、
複数の荷敷材分配ステーションと、
上記複数の荷詰めステーションから１つまたは複数の荷敷材分配ステーションまで上記容器群を運ぶために、上記荷詰めステーションと複数の荷敷材分配ステーションとを連結する輸送ネットワークと、
コントローラとを含み、
上記コントローラは、選択された荷敷材分配ステーションに上記輸送ネットワークを介して自動的に容器を発送することを特徴とする、容器内の空間を充填する自動梱包システム。
【請求項３１】
少なくとも１つの分配ステーションの上流に、上記容器内の隙間容積を示す情報を取得し、当該取得した情報を上記コントローラに供給する隙間容積検出装置を備えていることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
上記コントローラは、上記隙間容積を示す情報を利用して荷敷材分配ステーションで分配する荷敷材の量を決定し、当該決定した量の荷敷材を自動的に分配するように荷敷材分配ステーションを管理することを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
上記隙間容積検出装置は、上記容器の測定値を取得するセンサを含むことを特徴とする請求項３０〜３２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３４】
上記隙間容積検出装置は、上記容器の中身の形状的な特徴を示すデータを取得するセンサを含むことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
上記隙間容積を示すデータは、バーコード、ＲＦＩＤチップ、及びデータベースに格納されるデータの１つから取得されることを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
容器内に１つまたは複数の物品を詰め込む荷詰めステーションと、
上記容器の特徴を識別する手段と、
上記容器に分配する荷敷材の量を決定する手段と、
複数の荷敷材分配機と、
上記荷詰めステーションから上記複数の荷敷材分配機の選択された１つへと上記容器を発送する手段とを備え、
上記選択された荷敷材分配機は、上記容器に上記決定された量の荷敷材を供給することを特徴とする、容器内に物品を梱包する自動化されたシステム。
【請求項３７】
上記識別した特徴を利用して荷敷材を自動的に充填するのに適切ではない容器を決定する手段を備えていることを特徴とする請求項３６に記載の自動化されたシステム。
【請求項３８】
１つまたは複数の荷敷材分配機は、貯蔵材料を荷敷材の製品に変換する１つまたは複数の荷敷材変換機を含むことを特徴とする請求項３６または３７に記載の容器内に物品を梱包する自動化されたシステム。
【請求項３９】
容器の荷詰めを行う荷詰めステーションと、
上記荷詰めされた容器の特徴を取得するセンサと、
上記容器内に自動的に荷敷材を配置する荷敷材分配ステーションと、
上記荷詰めステーションから上記荷敷材分配ステーションまで上記容器を移動させる輸送ネットワークと、
上記得られた特徴を利用して上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かを判断するコントローラとを備えていることを特徴とする自動梱包システム。
【請求項４０】
上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かの判断は、上記容器が予め定めた基準に適合するか否かの判断に基づくことを特徴とする請求項３９に記載の自動梱包システム。
【請求項４１】
上記輸送ネットワークは、不適合な容器を方向転換する容器方向転換機を備えていることを特徴とする請求項３９または４０に記載の自動梱包システム。
【請求項４２】
上記容器方向転換機は、上記輸送ネットワークから上記容器を取り除く機構を備えていることを特徴とする請求項４１に記載の自動梱包システム。
【請求項４３】
上記容器方向転換機は、手動のステーションに上記容器を発送する機構を備えていることを特徴とする請求項４１に記載の自動梱包システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、以下に示す特許仮出願の出願日における利益を請求する。２００５年４月７日に出願された米国仮出願一連番号６０／６６９，７１２、２００５年２月２２日に出願された米国仮出願一連番号６０／６５５，６４５、２００５年１月１８日に出願された米国仮出願一連番号６０／６４４，７３６、及び２００４年８月４日に出願された米国仮出願一連番号６０／５９８，６８９の全ては、ここに示す参照に含まれる。
【０００２】
〔技術分野〕
本発明は、出荷のために１つまたは複数の物品が梱包される容器に荷敷材を供給する梱包システムに関するものである。
【０００３】
〔背景技術〕
典型的な例では、出荷する物品の荷造りをする人は、出荷する物品のリストに記載された物品を取り出し、それらを容器内に配置する作業を行う。ここで、物品を出荷する前に、当該物品を保護する梱包材、あるいは他の種類の荷敷材を、容器内の物品を配置する位置の周囲に敷いておく。
【０００４】
荷敷材は、容器内の物品の移動を妨げるたり最小限にしたりするため、そして輸送中の物品の損害を妨げたり、最小限にしたりするために配置される。荷敷材は、隙間の少なくとも一部を埋めたり、輸送中の物品への衝撃を和らげたりする。
【０００５】
一般に用いられる荷敷材としては、プラスチック製のフォームピーナッツ（plastic foam peanuts）、プラスチック製のバブルパック（plastic bubble pack）、エアバッグ（air bags）及びしわくちゃの紙材（crumpled paper material）が挙げられる。
【０００６】
荷敷材を分配する分配機のオペレータは、容器が荷敷材で充填される様子を観察し、容器が荷敷材で一杯になったと思ったときに分配機を止める。その後、容器は輸送のために閉じられる。
【０００７】
なお、一般的な分配機は、空輸システムでよく用いられるプラスチック製のピーナッツ分配機、直打ち法の（foam-in-place）分配機、エアバッグ機械、及び紙製の荷敷材の製造機（paper dunnage converters）を含む。
【０００８】
ここで、分配機のオペレータは、容器に多くの荷敷材を詰め込みすぎることがある。この場合、適切に物品を保護する、及び／または容器内の隙間を満たすために必要とされるよりも多くの荷敷材が容器内に詰め込まれることになる。また、オペレータが容器に入れる荷敷材が少なすぎる場合もある。この場合、物品は、容器内で移動する余地を有するので輸送中に損害を受ける可能性がある。
【０００９】
荷敷材の詰め込みすぎや分量不足は、特に、分配作業のスピードの増加に伴ってより大きな問題となる。今日、隙間を充填する分配機、特に紙製の荷敷材の製造機は、毎分５０フィート（毎秒１メートルの約４分の１）以上の速度で細長い荷敷材を生産することができる。
【００１０】
〔発明の概要〕
ここでは、隙間を充填する梱包操作を自動化するシステム及び方法を開示する。具体的には、荷敷材を分配することができる少なくとも１つの荷敷材分配機をそれぞれが有する複数の荷敷材分配ステーションと、容器内に荷敷材を配置する少なくとも２つの荷敷材分配ステーションへ複数の容器を運ぶと共に、上記荷敷材分配ステーションから複数の容器を運ぶ輸送ネットワークとを含む梱包システムを供給する。上記分配ステーションは、輸送ネットワークの一部に沿って、１つまたは複数の容器を複数の分配ステーションに順番に運ぶことができるように、直列、及び／または並列に配置してもよい。また、上記システムは、少なくとも１つの荷敷材分配ステーションで分配することができる荷敷材の供給源を備えていてもよい。上記供給源は、貯蔵材料をより低密度の荷敷材に変換し、それを１つまたは複数の荷敷材分配ステーションに供給することができる荷敷材変換機械を備えていてもよい。上記荷敷材の供給源は、例えば、エアバッグ、ねじられた紙、細長い泡片、フォームピーナッツ、及び細長い紙片の少なくとも１つを含む。
【００１１】
上記システムは、システムの要素の１つまたは複数を制御するコントローラをさらに含んでいてもよい。これらの要素としては、例えば、１つまたは複数の物品を１つまたは複数の輸送用の容器内に配置する１つまたは複数の荷詰めステーションや、少なくとも１つの荷敷材分配ステーションの上流に位置し、上記容器内の隙間容積の特徴を検知する隙間センサを備えている１つまたは複数の中間ステーション、及び／または上記容器が、予め定めた基準に適合するか否かを判断する１つまたは複数の装置（例えばセンサ等）を含んでいてもよい。後者の例では、輸送ネットワークは、上記予め定めた基準を満足しない不適合な容器を方向転換する経路をさらに含んでいてもよい。
【００１２】
ここで提供する梱包方法は、経路を指定する基準に基づいて複数の荷敷材分配ステーションから選択された荷敷材分配ステーションに容器を発送するステップと、荷敷材分配ステーションで容器に荷敷材を供給するステップとを含む。上記経路を指定する基準としては、例えば、荷敷材分配ステーションの有効性、上記荷敷材の特徴、上記容器の特徴、上記容器内の隙間の特徴、及び／または上記容器で出荷する物品の特徴が挙げられる。荷敷材を供給するステップは、例えば、上記容器内の隙間容積を決定するステップを含んでいてもよい。
【００１３】
一実施形態では、方法は、各々の容器に識別子を割り当て、上記容器が上記梱包システム内を移動するときに、上記容器を追跡するステップをさらに含む。
【００１４】
また、実施形態は、容器の隙間容積の特徴を検知する１つまたは複数の隙間検知ステーションと、上記隙間検知ステーションが検知した特徴に基づいて、荷敷材を分配することができる１つまたは複数の荷敷材分配ステーションと、上記隙間検知部の１つから上記荷敷材分配ステーションの選択された１つまで上記容器を移動させる輸送ネットワークによって特徴付けられるシステム及び方法を供給する。
【００１５】
梱包システムの実施形態は、容器の特徴の少なくとも１つを検知する少なくとも１つのセンサと、上記検知した上記容器の特徴に基づいて上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するコントローラとを含んでいてもよい。梱包システムは、容器の隙間に入れる荷敷材を分配する１つまたは複数の荷敷材分配ステーションを含み、複数種類の荷敷材の分配が可能な少なくとも１つの荷敷材分配ステーションを含んでいてもよい。
【００１６】
梱包方法の他の実施形態は、経路を指定する基準に基づいて複数の荷敷材分配ステーションから選択された荷敷材分配ステーションに容器を発送するステップと、荷敷材分配ステーションで容器に荷敷材を供給するステップとを含んでいてもよい。
【００１７】
また、上記発送するステップは、１つまたは複数の、上記荷敷材の特徴、上記容器内の隙間の特徴、及び上記容器内に入れて出荷する物品の特徴を含む、経路を指定する基準に基づいて発送するステップを含んでいてもよい。
【００１８】
本発明の実施形態は、分配する荷敷材の種類を決定するステップ、分配する荷敷材の量を制御するステップ、容器の特徴を測定するステップ、及び隙間容積を決定するためにデータベースを調べるステップの１つまたは複数を含んでいてもよい。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、梱包システムは、容器の隙間容積の特徴を検知する１つまたは複数の隙間検知ステーションと、上記隙間検知ステーションが検知した特徴に基づいて、荷敷材を分配することができる複数の荷敷材分配ステーションと、上記隙間検知部の１つから上記荷敷材分配ステーションの選択された１つまで上記容器を移動させる輸送ネットワークとを含む。
【００２０】
本発明の実施形態の梱包方法は、容器の隙間容積を決定するステップと、複数の荷敷材分配ステーションの選択された１つに上記容器を運ぶステップと、上記容器の隙間容積に基づいて荷敷材を分配するステップとを含む。
【００２１】
本発明の実施形態の梱包システムは、容器の特徴を検知するセンサと、上記容器の検知された特徴に基づいて上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するコントローラとを含む。
【００２２】
本発明の他の実施形態の梱包方法は、容器の特徴の少なくとも１つを検知するステップと、上記検知した特徴に基づいて上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するステップとを含む。
【００２３】
本発明の実施形態の梱包システムは、荷敷材を容器内の隙間に配置するために分配する複数の荷敷材分配ステーションを備え、少なくとも１つの荷敷材分配ステーションは、複数の種類の荷敷材を分配することができる。
【００２４】
本発明の実施形態における、容器内の空間を自動的に充填する自動梱包システムは、容器の荷詰めを行う複数の荷詰めステーションと、複数の荷敷材分配ステーションと、上記複数の荷詰めステーションから１つまたは複数の荷敷材分配ステーションまで上記容器群を運ぶために、上記荷詰めステーションと複数の荷敷材分配ステーションとを連結する輸送ネットワークと、コントローラとを含み、上記コントローラは、選択された荷敷材分配ステーションに上記輸送ネットワークを介して自動的に容器を発送する。
【００２５】
必要に応じて、上記システムは、少なくとも１つの分配ステーションの上流に、上記容器内の隙間容積を示す情報を取得し、当該取得した情報を上記コントローラに供給する隙間容積検出装置や、上記隙間容積を示す情報を利用して荷敷材分配ステーションで分配する荷敷材の量を決定し、当該決定した量の荷敷材を自動的に分配するように荷敷材分配ステーションを管理するコントローラ、上記容器の測定値を取得するセンサを含む隙間容積検出装置、及び上記容器の中身の形状的な特徴を示すデータを取得するセンサを含む隙間容積検出装置、の１つまたは複数を含んでいてでもよく、上記隙間容積を示すデータは、バーコード、ＲＦＩＤチップ、及びデータベースに格納されるデータの１つから取得されてもよい。
【００２６】
本発明の実施形態の容器内に物品を梱包する自動化されたシステムは、容器内に１つまたは複数の物品を詰め込む荷詰めステーションと、上記容器の特徴を識別する手段と、上記容器に分配する荷敷材の量を決定する手段と、複数の荷敷材分配機と、上記荷詰めステーションから上記複数の荷敷材分配機の選択された１つへと上記容器を発送する手段とを備え、上記選択された荷敷材分配機は、上記容器に上記決定された量の荷敷材を供給する。
【００２７】
必要に応じて、上記システムは、上記識別した特徴を利用して荷敷材を自動的に充填するのに適切ではない容器を決定する手段、及び／または貯蔵材料を荷敷材の製品に変換する１つまたは複数の荷敷材変換機を含む。
【００２８】
本発明の実施形態の自動梱包システムは、容器の荷詰めを行う荷詰めステーションと、上記荷詰めされた容器の特徴を取得するセンサと、上記容器内に自動的に荷敷材を配置する荷敷材分配ステーションと、上記荷詰めステーションから上記荷敷材分配ステーションまで上記容器を移動させる輸送ネットワークと、上記得られた特徴を利用して上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かを判断するコントローラとを含む。
【００２９】
必要に応じて、上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かの判断は、上記容器が予め定めた基準に適合するか否かの判断に基づく、及び／または上記輸送ネットワークは、不適合な容器を方向転換する容器方向転換機を含む、及び／または上記容器方向転換機は、上記輸送ネットワークから上記容器を取り除く機構を含む、及び／または上記容器方向転換機は、手動のステーションに上記容器を発送する機構を含む。
【００３０】
上記の及び他の特徴については、以下で十分に説明し、特に請求項で取り上げる。下記の記述及び付随する図面は、本発明の１つまたは複数の実施形態を詳細に示す。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の原理を適用できる様々な方法のほんの一握りにすぎない。
【００３１】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明の梱包システムの概略図である。
【００３２】
図２は、本発明の梱包システムの一実施形態を示す平面図である。
【００３３】
図３は、梱包システムで容器が通過する経路の概略を示す側面図である。
【００３４】
図４は、図１のシステムで用いられる標準的な長方形拡張容器（ＲＳＣ）の斜視図である。
【００３５】
図５は、図１のシステムで用いられる隙間容積スキャナの側面図である。
【００３６】
図６は、図５の隙間容積スキャナにおける線６−６の断面図である。
【００３７】
図７は、網かけで示す隙間が残った状態で複数の物品群が配置された容器の横断面図である。
【００３８】
図８は、本発明の一実施形態の梱包処理を示すフローチャートである。
【００３９】
〔詳細な説明〕
まず、図１に示すように、本発明の一実施形態の梱包システムを１０で示している。システム１０は、１つまたは複数の荷詰めステーション１２を備えている。荷詰めステーション１２としては、例えば、荷詰めステーション１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄが挙げられる。また、システム１０は、複数の荷敷材分配ステーション１４を備えている。複数の荷敷材分配ステーション１４としては、例えば荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ及び１４ｇが挙げられる。荷詰めステーション１２で、１つまたは複数の物品１６（図３参照）が容器２０内に配置される。そして、荷敷材分配ステーション１４で、荷敷材が分配され、容器２０内の隙間が埋められる。なお、上記隙間は、１つまたは複数の物品１６に占められていない容器２０内の空間のことを指す。
【００４０】
また、システム１０では、必要に応じて、荷敷材分配ステーション１４を補助する１つまたは複数の中間ステーション２２を備えていてもよい。中間ステーション２２は、上記ステーションの初めから終わりまで容器群２０を動かす輸送ネットワーク２４、及び／またはシステム１０の初めから終わりまで容器群２０の流れを制御する動作等の、システム１０内の１つまたは複数の動作を制御するシステムコントローラ２６をさらに含んでいてもよい。
【００４１】
図１では、輸送ネットワーク２４がシステム１０において容器２０を複数の経路で搬送できる例を示している。例えば、複数のステーションから共通のステーションへと搬送したり、１つのステーションからそのステーションに続く複数のステーションまで搬送したりする。図１では、複数の与えられた種類（given type）のステーション（例えば荷積み、中間、等）を示しているが、与えられた適用（given application）によっては、与えられた種類のうちの１つのみのステーションで十分な場合、及び／または与えられた種類のものが全く必要ない場合がある。
【００４２】
また、必要に応じて、１つまたは複数の中間ステーション２２は、荷敷材を入れる前に、容器が予め定めた基準を満たすか否かを判定する装置を備えていてもよい。さらに、中間ステーション２２は、容器２０内の隙間の容積を決定する隙間決定ステーション、あるいは隙間決定装置３０（図３参照）を含んでいてもよい。隙間決定装置３０は、上記隙間を満たすために必要な荷敷材の容積を算出するために使用することができる。また、隙間決定装置３０は、上記容器が予め定めた基準を満たすか否かを判断するために用いることもできる。
【００４３】
図１に示すシステム１０は、容器２０を閉じる１つまたは複数の閉鎖ステーション１０２を含んでいてもよい。また、システム１０は、上記容器を出荷するための処理を行う１つまたは複数の出荷ステーション１０４を含んでいてもよい。
【００４４】
本実施形態のシステム１０は、荷造りを行う人や他のオペレータへの要求を最小化あるいは排除し、容器の梱包に要する時間を短縮すること、及び／または梱包作業の信頼性をより高めることを目的としている。
【００４５】
上記システムでは、梱包時間を短縮するために、例えば、荷造り人が行うよりも速く容器に荷敷材を分配・充填する機械を用いてもよい。また、上記システムでは、信頼性を改善するために、例えば、荷敷材の正確な体積が自動的に算出されるように構成してもよい。これにより、荷敷材の詰め込み過ぎや充填不足の可能性を低減または排除することができる。なお、システム１０が備える様々なステーションについては、図２及び図３を参照してさらに詳しく説明する。図２は、本発明の１つの詳細な具体例であるシステム３００を示し、図３は、容器２０が上記システムを通過する１つの経路を示す。
【００４６】
〔荷詰めステーション〕
図２及び図３に示すように、荷詰めステーション１２は、箱組み立て機３２を含んでいてもよい。箱組み立て機３２は、容器２０を組み立てる。箱組み立て機３２は、平らな紙（flat blanks）３４から例えば段ボール箱等の容器２０を組み立てる。システム１０では、他の種類の容器を用いてもよく、この場合、箱組み立て機は必要ではない。上記箱組み立て機は、例えば、荷造り人が箱の用紙から箱を作る作業領域であってもよいし、用紙から箱を自動的に作り上げる装置であってもよい。さらに、上記箱組み立て機は、現場（on site）で箱を作成する装置であってもよい。
【００４７】
ここで例示する容器２０は、長方形拡張容器（regular slotted container，ＲＳＣ）であり、他の種類の容器は、靴箱型の容器（a shoe-box style container）である。システム１０では、他の種類の出荷用容器も使用することができる。ＲＳＣは、一般的に４つのフラップ（flap）を有しており、一般に、対向するフラップのセットにおいては、対向する各フラップが当該フラップ間の距離の中間地点よりも長く伸びている。
【００４８】
図４を一瞥すると、ＲＳＣにおいて、容器の幅Ｗと側面フラップ３６及び端部フラップ３８の高さとの間には特定の関係があることがわかる。すなわち、この典型的な例では、フラップ３６及びフラップ３８の高さは、容器の幅Ｗの半分である。それゆえ、容器２０の側壁４０及び端部の壁４２の高さ（閉じたときの容器の高さ）は、フラップ３６及び３８を直立して広げたときの容器２０の高さを測定することで決定することができる。フラップ３６及び３８を直立させて広げた場合に、側壁４０及び端部の壁４２の高さ（容器２０の物品収容部の高さ）を求めることができる。また、当業者であれば、例えばフラップ３６及び３８が折り曲げられているような場合には、他の方法で高さＨを求めてもよいことがわかるだろう。すなわち、このような場合には、容器２０の側壁４０及び端部の壁４２の高さを直接測定すればよい。
【００４９】
複数の荷詰めステーションは、容器２０が順次複数の荷詰めステーションを通り過ぎるときに、容器２０に１つまたは複数の物品１６を供給することができるように、直列に配置してもよい。例えば、図１に示すように、最初の物品あるいは物品群が１２ｃで容器に配置された後、上記容器が１２ｄに搬送されるようにし、１２ｄで上記容器に次の物品あるいは物品群を配置するように構成してもよい。なお、物品は、互いに異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【００５０】
また、複数の荷詰めステーションを並列に配置してもよい。図１及び図２に示すように、荷詰めステーション１２ａ及び１２ｂは、並列に配置されている。これにより、別々の容器を同時に梱包することができる。また、必要に応じて、システム１０の全体を停止することなく、１つの荷詰めステーションのみをオフラインにすることもできる。
【００５１】
物品あるいは物品群１６を容器へと詰め込むには、いくつかの方法がある。すなわち、１つまたは複数の物品１６を容器２０内に配置する前に、保管所から取り出して、搬送用ケース（tote）等の一時的な貯蔵場所（図示せず）に配置してもよい。そして、１つまたは複数の物品１６は、容器２０に配置するときに上記搬送用ケースから取り出される。物品１６は、物品を特定の容器２０に配置するための予想できるパターンがない場合には、無作為に供給すればよい。一方、荷詰めステーションは、１つまたは複数の基準に基づいて１つまたは複数の物品１６を供給してもよい。なお、上記基準は、容器の寸法、輸送会社、輸送方法、物品の壊れやすさ、物品の重量、物品の大きさ、物品の関係等を含む。
【００５２】
物品１６を容器２０内に配置する方法も様々である。例えば、荷造り人の手で容器２０内に物品１６を配置するようにしてもよい。また、容器２０に上記物品１６を配置する１つまたは複数の装置に、荷造り人が１つまたは複数のステップを実行させて物品の配置を行うようにしてもよい。この場合、荷造り人は、上記ステップの開始、制御、あるいは管理を行う。なお、上記装置としては、例えば、容器内に物品を移動させることができ、好ましくは容器内で物品の向きを整えることができる物品配置ロボット（pick-and-place robot（図示せず））が挙げられる。また、オペレータの制御なしで物品１６を容器２０内に配置してもよい。この場合、１つまたは複数の機械、あるいは他の装置は、例えばコントローラ２６により制御され、これにより荷造り人が何ら手を下すことなく容器２０内に物品あるいは物品１６を配置することができる。
【００５３】
〔輸送ネットワーク〕
輸送ネットワーク２４は、容器２０をあるステーションから他のステーションへと輸送する。輸送ネットワーク２４は、特に、容器２０をシステム１０の上流から下流へと輸送する。システム１０で容器２０を物理的に移動させる方法としては、任意の方法または方法の組合せを用いることができる。例えば、輸送ネットワーク２４として、通常の動作として始動と停止とを行いながら容器２０を輸送し、また必要に応じて容器２０の向きを変えるコンベヤネットワークを適用することができる。輸送ネットワーク２４では、もし必要であったとしても、少ない人数の人手しか必要としない。高度にオートメーション化されたシステムでは、ネットワーク内の複数のラインにおける輸送の問題を管理し、解決するための人手は１人または数人で足りる。
【００５４】
輸送ネットワーク２４は、システム１０の経路となる複数のコンベヤライン６８を含んでいてもよい。図１では、これらのライン６８ａ〜ライン６８ｚを模式的に示している。ラインは、分岐したり収束したりしながら経路を選択し、例えば６８ｂ、６８ｆ、６８ｍ、６８ｔ等の経路に沿って容器を搬送する。図３に示す輸送ネットワーク２４は、例えば、ゼロ圧力アキュムレーティングコンベヤ（zero pressure accumulating conveyor）等で構成されるコンベヤ６０を含む。ゼロ圧力アキュムレーティングコンベヤでは、コンベヤが複数の領域に分けられており、各領域は、少なくとも１つの容器に対応できる大きさとなっている。容器は、上流の領域から隣の下流の領域へと移動する。なお、移動は下流の領域が空いたときに行われる。また、各領域に個別に電力を供給してもよい。そして、領域間や領域内における容器の流れを制御する停止ゲートあるいは他の手段を設けてもよい。さらに、容器がある領域を出たことを検知するセンサを設けてもよい。そして、例えばコントローラ２６のような管理コントローラによって、各領域における動作を制御すればよい。
【００５５】
〔中間ステーション〕
選択的な構成である中間ステーション２２は、荷詰めステーション１２と荷敷材分配ステーション１４との間に配置される。中間ステーション２２は、上記隙間容積のデータを得るための隙間決定ステーションあるいは隙間決定装置７０を含んでいてもよい。これにより、荷敷材分配ステーション１４が行う荷敷材の分配において、制御された分量を分配する補助をすることができる。
【００５６】
隙間決定装置７０は、上記隙間容積を決定するためのデータを取得するために用いられ、これによりどの程度の分量の荷敷材を容器２０に入れるかを決定することができる。上記隙間容積は、容器２０の特徴（characteristics）、上記隙間及び／または中身を直接測定することにより決定することができる。隙間決定装置の具体例は、例えば、米国特許番号５，８９７，４７８号に記載されている。なお、図３に示す隙間決定装置７０は、容器２０が運ばれる領域に走査領域を有する隙間容積スキャナ７２を備えている。得られた隙間容積のデータは、電子記憶装置に格納しておけばよく、電子記憶装置は、例えばコントローラ２６に含まれていてもよい。
【００５７】
また、上記隙間容積は、上記容器が有する特徴の１つまたは複数を、測定道具を用いて手動で測定するようにしてもよい。そして、これらの測定値を上記隙間容積を間接的に決定するためのルックアップテーブルの寸法と比較して上記隙間容積を求めてもよいし、上記測定値から直接計算して上記隙間容積を求めてもよい。
【００５８】
さらに、上記隙間容積の外形を検知・測量して上記隙間容積を求めてもよい。これには、電磁気を用いた画像形成技術や画像形成装置を用いることができる。例えば、高周波レーダ、超音波、レーザ、マシンビジョン（machine vision）等の装置を用いることができる。画像形成センサあるいは画像形成センサ群は、立体画像を造るために用いることもできる。３次元モデルを用いることで、上記隙間容積を計算することができる。
【００５９】
また、上記の代わりに、２次元的に配列した相対的に移動可能な棒を容器の上で展開し、容器の中へと伸ばすことで容器の深さを調べることもできる。各棒を物品１６の上部、あるいは容器２０の表面に当たるまで下方に伸ばしたときの、上記配列における棒の位置から深さを測ることができる。形状的特徴を示す地図を用いることにより、最も充填する必要のある領域へと荷敷材を向かわせることができる。
【００６０】
なお、隙間容積スキャナの具体例は、国際特許公報番号ＷＯ２００４／０４１６５３に記載されている。これをそのまま参照してここに組合せることができる。
【００６１】
図５及び図６の例の隙間容積スキャナ７２は、図示のように、フレーム７６を備えている。このフレーム７６は、図示のように、コンベヤ６０及び梁７８をまたぐ１対の直立部７６を有している。また、梁７８は、直立部７６の頂上部で支持されており、コンベヤ６０の上面から一定の距離を空けた位置に固定されている。直立部７６は、例えば、床に固定してもよく、また、コンベヤ６０に搭載してもよい。
【００６２】
隙間容積スキャナ７２は、１つまたは複数のセンサ８０を備えている。センサ８０としては、重量測定用のはかり、光学、赤外線、超音波レーザあるいは他の種類のセンサ等が挙げられる。このセンサ８０により、梱包される物品１６が置かれている容器２０の空間や空いている領域の容積を表すデータを得ることができる。図示の例では、センサ８０は、容器２０の高さを示すデータを出力する高さセンサ８２と、容器２０の幅を示すデータを出力する幅センサ８４と、容器２０の外形、特にその内部の外形及び容器２０内の物品１６の外形を示すデータを出力する外形センサ８６とを備えている。
【００６３】
上記図面では、外形センサ８６は、コンベヤ６０の上方で梁７８に搭載されている様子を示している。外形センサ８６は、必須というわけではないが、コンベヤ６０に運ばれる容器２０が外形センサ８６の下部を通過するときに、容器２０内の１つまたは複数の物品１６の上面を常時検知するタイプであることが好ましい。
【００６４】
外形センサ８６としては、例えばレーザ光パルスの移動時間を測定することにより動作する非接触型光学レーザスキャナを用いることができる。具体的には、Ｓｉｃｋ  Ｏｐｔｉｃ  ＬＭＳ  ２００−３０１０６ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ等が挙げられる。上記レーザスキャナは、パルス状の（pulsed）レーザビームを放射し、該レーザビームは、容器の内部及び内部の物品から反射される。そして、この反射光は、レーザスキャナの受光部によって記録される。反射した光が伝達して受光されるまでの時間は、レーザスキャナと反射面との距離に正比例する。また、スキャナ内部に設けられた入射光を転回させるミラー（rotating mirror）によって、パルス状のレーザビームの進行方向を変えるようにしてもよい。これにより、囲む領域（surrounding area）で扇形のスキャン（fan-shaped scan）が可能になり、それによって物品の外形（すなわち、固定の参照点あるいは参照面からの距離）を連続して受信したインパルスから決定することができる。扇形のビームは、上記センサを通り過ぎる容器の移動経路に対して垂直な方向に向けられる。これにより、外形センサ８６を通り過ぎる容器２０及び物品１６の外形は、容器２０がセンサ８６を通り過ぎるときに漸次測定される。
【００６５】
幅センサ８４は、その傍を通り過ぎる容器２０の幅を決定することができるものであれば、任意のセンサを適用することができる。図示の例では、幅センサ８４は、赤外線距離センサであり、該センサあるいは他の参照点と、容器２０の第１の側面４０ａ（図４参照）との距離を測定するために用いることができる。本実施形態では、上記容器の幅を求めるために、上記容器の対向する側面４０ｂ（図４参照）の位置を、既知の固定長で求める。幅センサ８４は、例えば、図示のように、コンベヤ６０の面のすぐ上の位置でスキャナのフレーム７４の直立部７６の１つに搭載すればよい。このために、容器群２０は、コンベヤ６０上では、幅センサ８４と反対側のガイドレール９０に押し当てる。ガイドレール９０と幅センサ８４との距離は既知であり、ガイドレール９０はゼロ基準として機能する。また、上記容器の１つの側面は、ガイドレール９０に平行に向けられる。これにより、上記容器の幅は、ガイドレール９０の位置と、幅センサ８４によって測定された、上記容器の側面のうち幅センサ８４に最も近い側面の位置との差で求められる。なお、容器をガイドレール９０に押し当てる手段や、各容器２０を所望の向きに配置する手段を適宜設けてもよい。この手段としては、例えば、空気で作動する腕（pneumatically operated arm）を用いたり、例えばガイドレールの方に傾けられ、ローラコンベヤにより形成された低摩擦面等を用いたりすることができる。
【００６６】
高さセンサ８２は、容器２０の高さを決定することができるものであればよく、任意のセンサを適用することができる。センサ８２は、図示の例では、走査領域の横断面において、互いに向かい合って配置された発光部（emitters）の配列９２及び受光部の配列９４を備えている。図示の例では、発光部の配列９２及び受光部の配列９４は、スキャナのフレームの直立部７６のそれぞれに搭載される。また、各々の配列は、コンベヤ６０の平面に垂直な列を含んでいる。これにより、発光部の配列９２は、受信機の配列９４により検知される光のカーテンを生成する。ここで、容器２０が光のカーテンを通って移動するとき、光のカーテンは容器によって該容器の高さまで遮断される。その結果、上記容器の高さの測定値を得ることができる。
【００６７】
また、上記容器の長さを測定するために分離センサ（separate sensor）を設けてもよい。しかしながら、図示の例では、容器の長さは、該容器が幅センサ８４等のセンサの１つを通り過ぎるのにかかる時間の長さを測定すると共に、コンベヤ１８が上記センサを通過させたときの移動速度を取得することにより間接的に決定している。すなわち、コンベヤ６０の速度に上記時間の長さを掛けることにより、上記容器の長さを算出することができる。また、上記コンベヤの速度が既知の定数である場合、上記経過時間の長さのみを求めることで上記容器の長さを決定することができる。ここで、コンベヤの速度が変わる場合、例えばコンベヤが止まったり、動き始めたり、あるいは他の理由でコンベヤの速度が変わったりする場合、コンベヤ速度センサを用いればよい。コンベヤ速度センサを設けることにより、上記コンベヤの速度を測定し、測定した速度をコントローラ２６に伝達し、コントローラ２６に処理させることができる。上記速度センサは、例えば、コンベヤを駆動するモータとインターフェースで接続された、一連のパルスを供給するエンコーダとすることができる。上記パルスの速度に比例してモータの速度も上がるので、パルスの速度とコンベヤの速度とは比例する。そして、上記コントローラは、上記パルスの速度を容器の速度に変換し、上記容器の速度と、上記容器の幅センサにより測定される時間とを掛け合わせて上記容器の長さを求めるようにすればよい。
【００６８】
また、上記隙間容積は、例えば重量の差や、体積の置き換え（volume displacement）等の特徴を用いることにより、外形センサ８６や上記隙間容積の外形を測量する他の手段を用いることなく測定することもできる。輸送される物品の平均密度を用いる場合、物品を積み込む前と後とにおける容器の重量から上記隙間容積を算出することができる。すなわち、重量の差を密度で割った値をおおよその隙間容積として算出することができる。上記おおよその隙間容積は、概して、荷敷材分配装置からの上記隙間の自動充填を可能にするのに十分な正確さをもつ。体積の置き換え技術では、（気体等の）流体の体積を用いて、空の出荷容器の既知の体積から上記隙間容積を決定する。
【００６９】
また、隙間決定ステーション７０は、一般に荷敷材分配機５２が容器２０に荷敷材を挿入する速度より速い速度で自動的に上記隙間容積のデータを供給することができるので、上記隙間決定ステーション７０を複数の荷敷材分配ステーション１４ｅ、１４ｆ、１４ｇから分配される荷敷材の量を決定するための隙間容積データを得るために用いてもよい。これにより、システム１０の処理量を向上させることができると共に、経路指定基準を介して（via the routing criteria）システム１０の融通性を増すことができる。
【００７０】
そして、上記のような隙間容積を決定するための測定を行う代わりに、間接的に上記隙間容積を求めることもできる。例えば、バーコードセンサ等のセンサは、物品１６及び／または容器２０を識別するバーコード等の識別子を検出することができる。そして、その情報に基づいてデータセットを調べ、隙間容積を算出することのできるそれぞれの体積、または物品と容器との特定の組合せにおける隙間容積を求めることができる。これらは、格納しておいて上記データセットから引き出すようにすることができる。
【００７１】
また、容器２０を識別し上記隙間容積を決定する方法としては、容器の寸法、容器の大きさ、重量等を含む上記容器の１つまたは複数の特徴を検知し、検知した特徴に最も密接に対応する上記隙間容積を調べる方法もある。なお、上記隙間容積を間接的に決定する具体例が、国際特許公報番号ＷＯ９８／５６６６３に記載されており、これをそのまま参照してここに組合せることができる。
【００７２】
各々の容器２０及び／または物品１６は、図２に示すように、特定センサ１００によって検出される固有の識別子を含んでいてもよい。ここで、ある容器２０に固有の識別子を割り当てると、上記固有の識別子は、ナンバープレート（license plate）や名札のように働き、システム１０においてデータと容器２０とを結びつけるために用いられる。図３に示すように、分離特定センサ群１００は、図３に示すように、システム１０内部の１つまたは複数の位置で用いることができ、また特定センサは、隙間容積スキャナ７２の構成要素であってもよい。
【００７３】
識別子は、ラベル、容器に埋め込まれたハードウェア識別子、無線周波数特定（ＲＦＩＤ）タグ、色、形、数字、穴、凸部、表面の構造、模様、容器の寸法、熱画像（thermal image）、紫外線画像（ultraviolet image）、重量、電子物品監視（ＥＡＳ）タグ等、任意のものを適用できる。なお、ＥＡＳタグは、例えばマイクロ波タグ、電磁気（ＥＭ）タグあるいは音響磁気タグを含む。
【００７４】
容器特定センサ１００は、電気的に解析することで容器２０を特定できる、容器２０の画像あるいはその一部を得るための光学システムを含んでいてもよい。例えば、各容器の写真を撮るデジタルカメラを配置してもよい。そして、この写真をデータベース内に記憶されている基準の容器の写真と比較すればよい。また、上記容器を、その寸法で識別してもよいし、識別するための印をつけておいてもよい。例えば、点、数字、形、穴、色、温度パターン、紫外線画像等の印をつけておけばよい。さらに、上記データベースは、容器の寸法や空の容器の体積を示す情報を含んでいてもよい。
【００７５】
また、上記容器特定センサが、無線周波数（ＲＦ）タグを検出するようにしてもよい。例えば、ＲＦタグを荷詰めステーション１２で容器に取り付け、梱包処理の間、上記ＲＦタグと上記容器とを関連付ける。上記容器が組み立てられ、順序に従って処理されるときに、順番指定ＲＦタグを上記容器に取り付ける、または上記容器の内側に設置される。順番指定情報（例えば、容器の中身、容器の外部の寸法や空の容器の体積）は、タグに格納され、荷敷材分配機の上流に配置されるＲＦタグ読み取り機によって読み取られるようにしてもよい。上記タグの情報は、データベースから容器の中身の情報を取り出すことができる情報処理装置に送られてもよい。また、上記システムの費用効率を上げるために、梱包処理の終端でＲＦタグを再利用するためのタグ取り外しステーションを設けてもよい。さらに、容器の識別子の例としては、バーコードが挙げられる。バーコードのラベルは、一般に、上記容器の外側表面に取り付けられる。
【００７６】
ここで、上記隙間容積を容器の識別子から決定できる場合もある。すなわち、特定の種類の容器に既知の容積の物品が配置されている場合等である。センサが上記容器の識別子を検出すると、その情報が、データベースを有するあるいはデータベースに連結される処理装置に伝達される。上記データベースは、例えば物品量、容器の寸法、隙間容積、空の容器の体積等を供給する。そのため、上記隙間容積を予め求めて読み出せるようにしておいてもよいし、上記容器の中身の体積と、空の容器の体積及び／または上記容器の寸法から算出するようにしてもよい。また、上記情報が、手動の、半自動の、あるいは全自動の荷敷材分配機に自動でアップロードされるようにしてもよい。
【００７７】
なお、図示の例では、隙間決定ステーション７０や荷敷材分配ステーション１４、あるいはシステム１０内のどこででも容器の識別子を検出することなく容器群２０を荷敷材分配機群１４へと順次搬送することを意図している。隙間決定ステーション７０は、順次供給される容器２０の隙間容積データを取得するので、そのデータあるいは分配する荷敷材の量を示す関連データを、容器２０の搬送先である荷敷材分配ステーション１４に直接伝達するようにしてもよい。これにより、仮に３つの容器群２０ａ、２０ｂ、２０ｃが、順番に隙間決定ステーション７０を通過する場合、各容器のバーコードラベルを読み取ることなく、各々の容器搬送先である各々の荷敷材分配ステーション１４にデータを伝達するようにすればよい。この場合、容器とその容器の隙間容積データとは、容器の順番と、ある荷敷材分配機に対して容器が搬送される経路によって関連付けられる。すなわち、容器のシステム内での移動を追跡（keeping track）することによって容器を特定することができる。
【００７８】
上記隙間容積の決定は、荷敷材の必要量を決定する１つまたは複数の装置により行われる１つまたは複数のステップの開始や制御をオペレータが実行することによって行われてもよい。また、外部から人手を介在させたり、人手による制御をしたりすることなく、自動的に決定されるようにしてもよい。しかしながら、上記の記述から明白であるように、中間ステーションは必ずしも必要ではない。すなわち、隙間容積を決定する必要がない場合もある。例えば、容器が一杯になるまで充填する場合である。この場合、システム１０は、センサ、背圧（backpressure）あるいは機械抵抗（mechanical resistance）を用いて、いつ容器２０の充填をストップすればよいかを知れば足りる。例えば、公知の方法では、容器の壁が外側に動くまで容器の内部でエアバッグを膨らませ、これにより容器が一杯であるということを確認している。
【００７９】
上記隙間容積を決定する必要がないさらに別の例として、容器２０を意図的に限度を超えて充填しておき、その後、所望の程度の充填とするために余分な荷敷材を取り除く場合が挙げられる。この場合、取り除いた余分な荷敷材を、その供給源に戻してもよい。分配する荷敷材の量は、容器の最大の積載容量に基づいて予め求めることができ、また、１つまたは複数のセンサで求めることもできる。例えば、流動荷敷材（flowable dunnage）を連続して滝のように降らせ、その下を上記容器の予想される最大の隙間が満たされるのに十分な速度で輸送するようにしてもよい。それから、容器からあふれた余分な荷敷材を取り除くと共に、例えば、上記余分な荷敷材を、再利用ホッパを用いて再利用し、充填ホッパに戻すようにしてもよい。
【００８０】
このような場合、容器内における物品の周囲の隙間容積を決定する必要はない。上記容器の上部の余分な荷敷材を取り除くために、スワイピング装置（swiping apparatus）や吹き飛ばし装置（blow-off apparatus）を用いることができる。このシステムでは、ＲＳＣのフラップを上記容器の外側に折り曲げて、下方に位置させておく必要がある。または、このシステムでは、靴箱型の容器を用いる必要がある。ＲＳＣを用いる場合、上記容器の充填準備をする必要があり、また上記容器を密封のために上記フラップを再び上げる必要があるので、必要なときにフラップを上下に動かすためのフラップ掴み装置を用いる必要がある。
【００８１】
中間ステーション２２の他の例として、容器が予め定めた基準に適合するか否か判断するゴー／ノーゴーステーション（go／no go station）が挙げられる。上記予め定めた基準は、例えば上記容器を、荷敷材を受け取るのに適切な状態にする因子、及び／または上記容器を正しく閉じることを妨げる因子を含んでいてもよい。ゴー／ノーゴーステーションの機能は、隙間容積スキャナ７０やシステム１０の他の要素によって実行されてもよい。すなわち、上記ゴー／ノーゴーステーションは、それ自身が中間ステーションであってもよく、他の１つまたは複数のステーションの一部であってもよい。例えば、隙間決定ステーション７０は、上記容器が荷敷材の受け入れに適切な状態か否か、すなわち不適合な欠陥状態が含まれているか否かを判断するための１つまたは複数のセンサを備えていてもよい。
【００８２】
１つまたは複数の欠陥状態によって、容器は荷敷材を受け取るのに不適切な状態となる。この場合、不適合な容器には特別な処理を施す必要がある。この特別な処理には、容器内の物品を再配置する処理や、必要な量の荷敷材を手動で分配し、容器内の空隙に該荷敷材を詰め込む処理、及び／または不適合な欠陥状態が解決した後に、上記容器を輸送ネットワーク２４に再度導入する処理が含まれる。また、容器の処理が続けられる前に、オペレータが不適合な欠陥状態が存在することに気付くことが望ましいので、コントローラ２６が不適合な欠陥状態の存在を警告する信号を発するようにしてもよい。これに加えて、またはこれに代えて、上記のような、またはそれ以外の欠陥状態（容器が処理可能な基準から外れている状態）を検出したときに、コントローラ２６が自動的にその容器を別のコンベヤに導き、そのコンベアでオペレータが特別な処理を行うようにしてもよい。
【００８３】
不適合な欠陥状態は、例えば以下のような状態を含む。すなわち、容器が検出されない状態、容器のフラップが部分的にあるいは完全に開口部を塞いでいる状態、１つまたは複数の測定された容器の寸法が閾値の最小値より小さい状態、及び／または閾値の最大値より大きい状態、容器の重量が閾値の最小値より小さい状態、及び／または閾値の最大値より大きい状態、隙間容積が容器の体積に等しい状態（容器内に物品が入っていない可能性を示す）、あるいは隙間容積が容器の体積を越える状態（容器が溢れている可能性を示す）、重量が空あるいは過重である状態、容器を正しく閉じることができない状態（例えば、ある高さよりも上に伸びている物品がある）等を含む。さらに、不適合な欠陥状態は、オペレータによる特別な処理を要する、上記以外の予め定めた基準を満たしていない状況、例えば隙間が狭くて深い等の状況を示すものであってもよい。
【００８４】
〔コントローラ〕
上述のように、コントローラ２６は、システム１０の１つまたは複数の構成要素を制御するために機能する。例えば、コントローラ２６は、輸送ネットワーク２４を介して荷詰めステーション１２から荷敷材分配ステーション１４まで容器２０を導いてもよく、隙間決定ステーション７０が含まれる場合は同様に隙間決定ステーション７０に導いてもよい。さらに、隙間に配置する荷敷材の分配を制御してもよい。また、コントローラ２６がシステム１０中における容器２０の追跡を行うようにしてもよい。
【００８５】
コントローラ２６の様々な機能を、隙間決定ステーション７０の制御ユニット等のような、単一の処理装置のユニットで実現することができる。また、上記機能をそれぞれが別々の処理装置を備えたいくつかの制御ユニットに分担させることもできる。例えば、１つまたは複数の隙間決定ステーション７０の制御ユニットや、荷敷材分配ステーション１４の１つまたは複数の制御ユニット、パーソナルコンピュータの分かれた（あるいは離れて配置された）マイクロプロセッサ、あるいはこれらの組合せ等の制御ユニットに分担させることができる。
【００８６】
コントローラ２６は、市販の処理装置やその組合せであってもよい。例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣｓ）や、一般的な用途に用いられ、様々な入出力ポートを有し、ＲＯＭやＲＡＭ等の電子データ記憶装置を備えた処理チップを用いることができる。また、コントローラ２６は、遠隔制御や、データ転送、及び他の通信のために、無線通信機能を備えていてもよい。例えば、ここに挙げるものは一例にすぎないが、セルラー方式（cellular）、赤外線、無線モデム、マイクロ波、無線周波数、衛星通信技術等の無線通信機能を備えていてもよい。なお、上記通信は、一方向でもよいし、双方向でもよい。無線通信は、遠隔制御や、モニタリング、分析などに好適である。また、無線通信は、ソフトウェアのアップデートに好適であり、システムで用いられる配線をなくしたり、最小限にとどめたりする。また、コントローラ２６を適当なソフトウェアで制御するようにしてもよい。このソフトウェアは、検知センサから受け取ったデータにより、容器の長さ、幅、高さ、内部の外形を決定する。そして、これらのデータにより、隙間に挿入する荷敷材の量を決定する。同様に、分配する荷敷材の種類、荷敷材の分配速度も決定することができる。
【００８７】
コントローラ２６は、システム１０の様々な要素を接続するための様々なポート（図示しない）を備えてもよい。例えば、荷敷材変換機５２のフットスイッチ１１０、コンベヤ速度センサ１１２、マウス、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンタッチ等の入力装置や、オペレータパネル、荷敷材変換機５２の表示装置１１４、不適合容器表示器（図示しない）、容器センサ（図示しない）等の出力装置が挙げられる。
【００８８】
例えば、荷敷材変換機５２のオペレータパネル１１４（図３参照）は、入力装置としてタッチスクリーンを備えていてもよいし、タッチスクリーンを有するパーソナルコンピュータを備えていてもよいし、それらに関連する他の入力装置を備えていてもよい。オペレータパネル１１４及び／またはコントローラ２６は、様々な指示（the various indicators）、及び／またはその他の情報を表示するモニタを備えていてもよい。モニタには、例えば、容器２０の測定寸法、容器２０の総体積、容器２０の中身の体積、容器２０を特定する情報、容器の中身１６上方にある隙間の容積等を表示することができる。
【００８９】
さらに、オペレータパネル１１４及び／またはコントローラ２６に、複数の隙間充填密度から、ひとつの隙間充填密度の選択を可能にする選択装置を設けてもよい。選択装置は、入力装置であり、ダイヤル調節によって所望の密度に設定できるダイヤルを備えていてもよい。選択装置としては、例えば、マウスポインタや、１つまたは複数の入力領域を有するタッチスクリーン、所望の隙間充填密度を入力するためのキーボ−ドあるいはキーパッド、フットスイッチ等を用いることができる。上記コントローラは、選択された隙間充填密度に従って、測定した隙間容積の単位容積当たりに分配する荷敷材の量を変えてもよく、これにより上記選択された隙間充填密度を実現することができる。つまり、上記コントローラを、測定した隙間の単位体積に対して予め定めた量の荷敷材を分配するように命令する初期設定を持つようにプログラミングしておけばよい。例えば、保護が最小限でよい場合、オペレータは、より低い隙間充填密度を選択してもよい。これにより、コントローラは、荷敷材の、容器一杯まで充填するための測定した隙間容積（measured top-fill void）の所定の単位（given unit）に対する分配量として、例えば１０％少ない量を指定する。その結果、容器２０の充填密度が低下し、荷敷材の消費量が低減する。一方、厳重な保護が必要な場合、及び／または容器２０内に梱包される物品が重たい場合、オペレータは、より高い隙間充填密度を選択してもよい。これにより、コントローラは、荷敷材の、容器一杯まで充填するための測定した隙間容積の所定の単位に対する分配量として、例えば１０％多い量を指定する。また、荷敷材の密度を変えて容器を充填できると共に、空いた空間の異なる部分に異なる密度で充填することもできる。この場合、容器の空間のうち、ある部分にはより多くの、またある部分にはより少ない荷敷材が供給される。
【００９０】
上記構成に加えて、あるいは上記構成の代わりに、コントローラ２６は、出荷の基準（shipping criteria）に基づいて、密度及び／または荷敷材の充填速度を選択するようにプログラムされていてもよい。なお、ラベルや、バーコード、あるいは容器が有する他の特徴点を上記出荷の基準として利用してもよいし、容器内に梱包された物品を出荷の基準としてもよい。出荷の基準の例としては、隙間容積、容器の大きさ、容器の重量、輸送会社、輸送方法（水上輸送、陸上輸送、あるいは空輸、例えばトラックあるいは列車による輸送、近距離あるいは長距離輸送等）、物品の特徴（規定値を超えた大きさを有する、壊れやすい等）、使用する荷敷材の種類（独立気泡泡沫（closed-cell foam）、拡大泡沫（expanding foam）、エアピロー（air pillows）、紙荷敷材、流動荷敷材等）、あるいはそれらの組合せ等が挙げられる。なお、上記の出荷の基準は、一般的な出荷の基準の例をいくつか挙げたものに過ぎず、本発明は、上記の例に限定されない。
【００９１】
また、出荷の規則やその他のデータの追跡に加えて、コントローラ２６が、荷敷材分配機によって分配された荷敷材の量や、例えばオペレータが容器に入れる荷敷材の量を多くしたり少なくしたりしようとして分配機への指示を覆した場合等のイベントで分配された荷敷材の量を記録するようにしてもよい。この情報により、手動あるいは自動でシステムオーバータイムを改善することができる。また、これにより、梱包の傾向を特定することができ、整備の必要性を確認することができる。例えば、ある出荷の基準の下で、オペレータが頻繁に手動で荷敷材の分配指示を変更して追加の荷敷材を分配する場合、出荷の基準への指示が、分配機に該出荷の基準に従って追加の荷敷材を分配するように指示するように、自動でアップデートされる。また、別の例として、ある出荷の基準のもとで、利用可能な荷敷材分配機が少ない場合に、その出荷の基準がより頻繁に適用されるときに、コントローラ２６は、その出荷の基準のために追加の分配機を割り当てる必要がある旨の報告を生成するようにしてもよい。
【００９２】
また、コントローラ２６に隙間決定ステーション７０により得られる隙間容積データを処理させる実施形態も可能である。この場合、コントローラ２６は、１つまたは複数の物品１６が容器内に配置されたときの、容器２０に残された隙間（または、物品に覆われていない場合、上記容器の底）に配置するために必要な荷敷材の量を決定する。図７では、この隙間１２０を網目状の陰影で示している。上記隙間容積が決定された後、コントローラは、荷敷材分配ステーション１４に、決定した量の荷敷材を分配するように命じてもよい。なお、上記荷敷材を容器２０に直に流し込んでもよいし、オペレータが荷敷材を配置したり、導入したりしてもよい。
【００９３】
〔荷敷材分配ステーション〕
荷敷材分配ステーション１４では、輸送中の物品の移動を最小限にするあるいは妨げるため、あるいはそれらを損傷から保護するために、容器内の１つまたは複数の物品１６の周囲に生じる隙間１２０（図７参照）に、制御された量の荷敷材を分配する。各荷敷材分配ステーション１４は、荷敷材の供給部を備えているか、あるいは荷敷材の供給部に接続されている。荷敷材分配ステーションの具体例が、国際特許出願公報番号２００３／０８９１６３に開示されている。なお、本発明では、任意の種類の荷敷材分配装置、あるいは荷敷材分配手段を適用することができる。
【００９４】
容器２０は、無作為に荷敷材分配ステーション１４に送られてもよいし、１つまたは複数の、経路を指定する基準に基づいて荷敷材分配ステーション１４に送られてもよい。経路を指定する基準としては、例えば、容器の大きさ、容器の重量、梱包優先度、出荷目的地、荷敷材の種類、出荷の方法、出荷会社、隙間の外形、隙間の充填密度、物品の壊れやすさ、荷敷材分配ステーションの効率等が挙げられる。
【００９５】
荷詰めステーション１２と同様に、また図１に示すように、本発明の実施形態では、荷敷材分配ステーション１４は、例えば荷敷材分配ステーション１４ｆ及び１４ｇのように直列に配置されてもよい。複数のステーションを一列に並べた場合、容器に順次荷敷材を供給することができる。例えば、１つまたは複数の種類の荷敷材を供給してもよいし、１種類または複数種類の量の荷敷材を供給してもよい。また、一群の容器に荷敷材を同時に供給してもよいし、１種類または複数種類の密度の荷敷材を供給してもよい。
【００９６】
また、荷敷材分配ステーション１４は、例えば、荷敷材分配ステーション１４ａ〜１４ｅのように並列に配置されてもよい。このような配置にすることで、複数の容器に荷敷材をほぼ同時に（ほぼ同じ時間に）供給することができる。また、複数の容器に荷敷材を互いに独立に供給することもできる。これにより、例えば、荷敷材分配ステーション１４の整備や再充填のために、全体のシステムに影響を与えることなく、荷敷材分配ステーション１４をオフラインにすることができる。さらに、荷敷材分配ステーション１４のそれぞれは、以下に示すような経路指定基準に基づいて、特定の容器２０の専用としてもよい。
【００９７】
荷敷材分配部１４は、それぞれ単一の種類の荷敷材を供給してもよいし、複数の種類の荷敷材を供給してもよく、また、各ステーションが、１つまたは複数の異なる性質を持つ荷敷材を供給してもよい。例えば、容器２０に異なる密度の荷敷材を充填してもよい。なお、これは、１つの容器の異なる領域に異なる密度の荷敷材を充填することも含む。また、隙間容積の形状的な特徴、幾何学、あるいは外形が知られている場合、その情報に基づいて、異なる領域に、より多くの、あるいはより少ない荷敷材を供給するようにしてもよい。
【００９８】
各ステーション１４での荷敷材の供給源は、ホッパあるいは他の貯蔵容器等の荷敷材分配機を含んでいてもよい。上記構成に加えて、または上記構成に代えて、上記荷敷材分配機は、図３に示すような、貯蔵してある材料をより低密度の荷敷材へと変換する荷敷材変換機５２であってもよい。また、共通の供給源から複数の荷敷材分配機に荷敷材を分配するようにしてもよいし、各分配部１４が供給源を備えているようにしてもよい。
【００９９】
なお、荷敷材変換機５２の場合、荷敷材をその場で生成するようにしている。これは、一般的に、荷敷材変換機５２と上記貯蔵材料とが占める広さが、同量の荷敷材を格納するよりも少なくてすむためである。さらに、上記荷敷材変換機は、荷敷材を容器の方向に、あるいは容器の中へと移動させるための好適な機構を含んでいてもよい。例えば、機械的に供給や輸送を行う機構（コンベヤ、推進機（pusher）、ねじ、ローラ、移動可能な支持体等）、空気で動く、電磁気あるいは重力で動力を供給される装置等が挙げられる。
【０１００】
〔荷敷材〕
容器２０内の隙間に配置できるものであれば、任意の材料を荷敷材として適用することができる。例えば、異なる種類の荷敷材としては、連続した細長い（continuous strip）荷敷材、別個のパッド形状の（discrete pad-like）荷敷材、拡張荷敷材（expandable dunnage）、及び流動荷敷材を含む。
【０１０１】
１つまたは複数の細長い荷敷材は、隙間容積を充填するために用いることができる。このような種類の荷敷材としては、例えば、紙製で、材料の面積及び厚さより多くの体積をとるように、ねじられていたり、あるいは立体的な形状に形成されていたりするものや、所定の幅及び／または所定の一定長、あるいは様々な長さを有する、柔らかい、または堅い、細長いフォーム（foam）、細長いエアバッグ、所定の断面積をもち、所定の範囲の長さに形成されたエアバッグ“チューブ”、一般に一対のプラスチックシートを互いに貼りあわせ、その間に空気の“フォーム”のポケットを形成した（entrain）細長いバブルパック、適所で押し出され（extruded-in-place）、流出口から出るときのままの形状となった細長い、あるいは管状のフォーム、そして、荷敷材の各部分がつなぎ合わされたり、ソーセージ状に連結されたりした連結荷敷材荷が挙げられる。
【０１０２】
連結荷敷材は、より高い密度の材料が接続している比較的低密度な部分を含み、一般に同等の大きさや数の連結されていない低密度の荷敷材よりも大きい体積を占めることができる。連結荷敷材は、例えば高密度の部分と低密度の部分とが接続されたエアバッグ等を含む。
【０１０３】
細長い片を容器あるいは中継の容器に“発射する”ために回転する部材を備えるシュート（chute）を用いて、連続した細長い荷敷材を容器内の空間に直接供給してもよいし、上記細長い片を他の支持位置から、容器に押し込んだり、落としたり、あるいは容器内に移動させたりしてもよい。また、上記細長い片を渦巻き状に巻いておき、各部が必要に応じて上記渦巻きから引き出すようにしてもよい。
【０１０４】
荷敷材の断片あるいは別個の荷敷材の単位は、荷敷材の部分（sections）である。一般的に、別個のパッド形状の荷敷材を用いる場合、１つの共通の長さあるいは異なる長さを有する１つまたは複数の荷敷材のパッドが隙間容積に配置される。そして、上記パッド形状の荷敷材は、上述の細長い荷敷材に形が類似していてもよい。典型的な荷敷材のパッドとしては、例えば１枚あるいは複数枚の紙をねじったり、あるいは立体的な形状に形成したりすることで、材料の面積及び厚さより多くの体積をとるようにしたものや、別個のあるいは接続された部分から成る、柔らかいあるいは堅いフォーム、所定の大きさ及び形状を有するエアバッグ、所定の断面積を有し、所定の長さに形成することのできるエアバッグの“管”、及び所定の長さを有するバブルパックのシート等が挙げられる。また、必要に応じて、上記紙に、質量を増やすためのコーティングを施してもよく、及び／または質量を減らすために上記紙の一部を切断したり、取り除いたりしてもよい。
【０１０５】
別個のパッド形状の荷敷材は、取り出しロボットにより向きを変えて、容器に配置してもよい。すなわち、上記取り出しロボットが、別個のパッド形状の荷敷材を、支持位置から容器へ押し込んだり、落とし込んだりしてもよいし、ホッパや荷敷材変換機械から直に供給するようにしてもよい。なお、米国特許番号５，１２３，８８９に開示されている典型的なパッド生成荷敷材分配機では、１枚、あるいは複数枚が積み重ねられている貯蔵材料シート（クラフト紙等）をより低密度の荷敷材に変換している。
【０１０６】
拡張荷敷材は、所定の範囲の体積を充填するために拡張する。拡張荷敷材としては、例えば、化学物質のフォームを密封された袋の中に配したものであり、一般的に、制御された活性化（controlled activation）に好適な何種類かのポリマーで形成される、フォームインアバッグ（foam-in-a-bag）、及びその場で膨らむ（inflate-in-place）エアピローが挙げられる。その場で膨らむエアピローは、例えば米国特許番号６，２５３，８０６に記載されているように、隙間容積を充填するために容器の内側で膨張する。フォームインアバッグ荷敷材では、袋自体、または閉じられた体積の隙間（void in a closed volume）に囲まれた体積を埋めるように、フォームが袋の中で膨らむ。そして、膨らんだフォームは、隙間容積とほぼ同じ形で固まる。上記バッグを容器内に配置し、容器を閉じた後、フォームが閉じられた空間の体積を満たすようにしてもよいし、また、特に隙間容積の形が既知である場合には、容器内に配置する前に所望の形状に固めておいてもよい。
【０１０７】
流動荷敷材は、容器内の隙間に流れ込む、複数の比較的小さな荷敷材製品を含む。例えば、流動荷敷材としては、フォーム“ピーナッツ”、紙のピーナッツ、小さなエアバッグから形成されたエアバッグ“ラビオリ”等が挙げられる。
【０１０８】
流動荷敷材の製品は、供給源の内部で様々な大きさを有していてもよい。流動荷敷材は一般的に、まず貯蔵のためのホッパに分配され、それから管あるいはシュートを介して容器に供給される。流動荷敷材分配機の一例が、米国特許番号６，６７２，０３７に開示されている。さらに、確実に流動荷敷材を容器内の隙間容積に収めるために、振動台を用いてもよい。
【０１０９】
使用する荷敷材分配機あるいは変換機５２の種類は、一般的に荷敷材に依存している。そして、ここで述べた例以外にも、荷敷材製品のそれぞれについて、容器２０に荷敷材を配送したり配置したりするための様々な方法が適用できる。また、荷敷材分配機５２は、自己制御する特性、すなわちセンサのトリガによって荷敷材の分配を停止する特性を備えていてもよい。例えば、電磁気センサや、機械的トリガ、あるいは背圧センサ等のセンサを適用することができる。また、例えば、容器の開口部を覆うように制限板を設け、荷敷材が制限板を通るようにしてもよい。そして、流動荷敷材の上記制限板の通過を許可するゲートバルブや、バタフライバルブ、あるいは他のバルブを設けてもよい。この板は、上記容器の上部を閉ざしているが、１つまたは複数のセンサが上記容器が一杯であることを示すまでの間、荷敷材で容器を充填することができるようになっている。なお、この一例が、２００４年１１月２日に出願された米国仮特許出願番号６０／６２４，３４８に開示されており、これをそのまま参照してここに組合せることができる。
【０１１０】
各荷敷材分配ステーション１４で供給される荷敷材は、全くの手動で容器２０に配置されてもよい。また、上記荷敷材は、容器２０に荷敷材を配置する１つまたは複数の装置（取り出しロボット等）により行われる１つまたは複数のステップを、荷造り人が開始や制御することによって配置されてもよい。さらに、上記の代わりに、上記荷敷材は、外部からの制御を介さずに容器に配置されてもよい。この例では、例えば、コントローラ２６が１つまたは複数の装置を制御することにより、荷造り人が何ら手を下すことなく、容器２０内の隙間容積に自動的に荷敷材を配置することができる。
【０１１１】
〔閉鎖ステーション〕
閉鎖ステーション１０２では、容器が閉じられて出荷の準備がなされる。荷敷材の分配後に、容器２０は、容器２０を閉じるための閉鎖ステーション１０２に輸送される。自動的に容器２０を閉じる装置としては、一般的に“箱閉じ機”と呼ばれる装置が知られている。この装置を、荷積みのために、容器を自動的に閉じて密封するという梱包処理の最終ステップで用いることができる。ＲＳＣ容器の場合、自動の箱密封装置に不可欠な、あるいは付随する自動フラップ折り曲げ装置を用いて容器２０を自動的に密封してもよい。箱密封装置としては、例えばシーラー（sealer）、テーパー（tapers）、紐で縛る装置等が挙げられるが、これらの例に限られない。また、靴箱型の容器２０を用いる場合、容器２０は、ホットグルー（hot glue）や紐で縛る装置を用いて容器の上部に蓋の部分を固定し、例えば、ホットグルー、テープあるいは紐を用いて容器２０を閉じ、出荷のために固定する。さらに、出荷のラベルを自動的に取り付けるようにしてもよく、これにより、多くの例において、オペレータと梱包処理との係わり合いを最小限にするか、あるいはなくすことができ、オペレータの不適合な欠陥状態の処理から解放、及び／または物品群をより多くの容器への配置を可能にする。
【０１１２】
また、上記の代りに、荷造り人がテープ、紐、あるいは接着剤を用いて容器２０を閉じて密封してもよい。さらに、上記の代りに、上記荷造り人がフラップを下方へ折り曲げたり、容器の上に蓋を置いたりする等の幾つかのステップを行い、その他のステップは、閉鎖機構が行うようにしてもよい。そして、最後に、容器２０は、積出しステーション１０４に送られる。そこで容器２０を、目的地、輸送方法等に応じて貯蔵しておいてもよく、さらに必要に応じて出荷のためにまとめておいてもよい。
【０１１３】
〔動作方法の例〕
図８は、自動梱包システムの方法の一例を示している。図示のステップあるいはブロックは、上記システムで実行される、機能、動作、あるいはイベントを表す。ソフトウェアで実施する場合、各ブロックを１つのモジュール、セグメント、あるいは特定の論理的な機能（群）を実行するための１つまたは複数の実行可能な指示を含むコードの一部で表現してもよい。また、ハードウェアで実施する場合、各ブロックを、１つまたは複数の回路や、特定の論理的な機能（群）を実行するための他の電子装置で表現してもよい。コンピュータソフトウェアアプリケーションでは、一般に、動的でフレキシブルな処理が行われる。例えば、ソフトウェア及び／またはハードウェアにより行われる機能、動作、あるいはイベントは、示されているもの以外の他のシーケンスでも実行することができる。
【０１１４】
図３及び図８に示すシステムの例は、以下に示す方法で動作させることができる。すなわち、ステップ２００では、１つまたは複数の荷詰めステーション１２の１つにおいて、１つまたは複数の容器２０が容器組み立て機３２によって組み立てられ、１つまたは複数の物品１６が出荷用の容器に順次配置される。次に、ステップ２０２では、容器２０は、隙間容積が必要な場合に、隙間容積を決定する複数の隙間決定ステーション７０の中から選んだ１つに送られる。このステップは必須ではなく、上述のように省略できる場合もある。また、ステップ２０４では、必要に応じて、容器の識別子を検出してもよい。そして、ステップ２０６では、容器２０が荷敷材の受け入れに適切か、すなわち欠陥状態が検査される。ここで、不適合な欠陥状態が存在する場合、容器２０は、オペレータが特別な処理をするためにステップ２０８で方向転換される。一方、不適合な欠陥状態が無い場合、ステップ２１０にて隙間容積を埋める荷敷材の要求量が決定される。続いて、ステップ２１２では、容器２０は、複数の荷敷材分配ステーション１４の１つへ送られる。そして、荷敷材分配ステーション１４では、ステップ２１４にて荷敷材が隙間容積に分配・配置される。
【０１１５】
また、決定した隙間容積に基づいて、規定量の荷敷材が自動的に分配されるようにしてもよい。容器２０を荷敷材分配機１４ａの放出口に自動的に配置し、オペレータを介することなく自動的に直接に容器２０に荷敷材を分配してもよい。また、自動的に分配するが、容器２０に直接には分配しないということもできるし、オペレータが示す容器２０の次の位置に従って分配を行ってもよい。規定量の荷敷材が分配され、分配された荷敷材が容器２０に直接分配されるか、次のステップで容器２０に分配された後で、容器２０にさらなる処理を施してもよい。例えば、ステップ２１６で閉鎖ステーション１３０の容器クローザー（container closer）を通過するように容器の経路を定め、ステップ２１８で容器２０を閉じ、それからステップ２２０で、さらに遠方の場所へと輸送するために積出しステーション１３２へと容器２０の経路を定める。
【０１１６】
ここで、図２に戻る。同図は、梱包システム３００の一実施形態の例を示している。システム３００は、複数の荷詰めステーション１２ａ、２２ｂ；複数の輸送ラインを有する輸送ネットワーク２４（例えば６８ｂ、６８ｃ、６８ｆ、６８ｇ、６８ｈ、６８ｍ、６８ｎ、６８ｏ及び６８ｔ）；容器方向転換機３０１；方向転換機のライン６８ａａ、６８ｂｂ、６８ｃｃ；経路指定ゲート３０２ａ及び３０２ｂ；中間ステーション２２ａ；及び荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを含んでいる。通常動作中は、物品（図示しない）は、並列の荷詰めステーション１２ａ及び１２ｂで容器群２０に内に配置される。上記物品は、手動で配置されてもよいし、自動化されたシステムを介して配置されてもよい。容器２０は、輸送ライン６８ｂあるいは６８ｃのいずれか一方、あるいはそれらの組合せを介して中間ステーション２２ａに進む。
【０１１７】
輸送ライン６８は、複数のコンベヤとして図示している。すなわち輸送ライン６８ｂ、６８ｃ、６８ｆ、６８ｇ、６８ｈ、６８ｍ、６８ｎ、６８ｏ及び６８ｔ等である。しかしながら、輸送ネットワーク２４は、２つ以上のステーション間で容器群２０を輸送する事ができるものであればどのような手段を含んでいてもよい。例えば、モータ、重力、空気、あるいは手動によって駆動される１つまたは複数のコンベヤや、１つまたは複数のシュートが挙げられる。さらに、輸送ネットワーク２４は、異なる種類の輸送ラインの任意の組合せを含んでいてもよい。また、各々の輸送ラインの長さは、一般にステーション間の距離に依存する。ここで、異なる、あるいは別々のステーションに関連するものとして述べたセンサや要素を、１つのステーションに統合することもできる。例えば、自動的に荷敷材を充填してもよい容器か否かを判断するセンサは、中間ステーションに関連するものとして説明したが、荷詰めステーション１２ａ及び１２ｂ、あるいは分配ステーション１４ａ、１４ｂ及び１４ｃに統合してもよい。この場合、センサとステーションとの間の輸送ラインの距離を、例えば１フィート未満等の非常に短い距離にすることができる。
【０１１８】
中間ステーション２２ａでは、容器２０に関するデータあるいは情報、及び／または容器の中身が取得される。上記データは、１つまたは複数のセンサ（図示しない）を介して取得される。上記データとしては、例えば、容器２０の中身の形状的な特徴、容器２０の大きさ、上記中身の配置等が挙げられる。コントローラ２６は、中間ステーション２２ａで得られたデータを利用して（as a function of the data）、積み込まれた容器２０が自動で荷敷材を入れるために適切か否かを判断する。積み込まれた容器２０が自動で荷敷材を入れるために適切でない場合、例えば、容器２０の中身が容器２０の頂上より上にあるときには、容器２０は、容器方向転換機３０１により方向転換ライン６８ａａに移動される。容器方向転換機３０１を、容器２０を方向転換ライン６８ａａに押し込む、空気で動作するピストンとする実施形態も可能である。容器方向転換機３０１は、方向転換ライン６８ａａに容器２０を方向転換させるものであればよく、任意の手段を適用することができる。例えば、切り替え棒（switching bar）、落とし戸（trap door）、取り出しロボット等が挙げられる。また、容器方向転換機３０１が荷敷材分配ステーション１４へと続く輸送ラインから容器２０を物理的に取り除かない実施形態も可能である。物理的に取り除く代りに、コントローラ２４は、荷敷材分配ステーション１４に、その容器２０に荷敷材を入れずに荷敷材分配ステーション１４を通過させるように指示し、これにより、上記輸送ラインから容器２０を間接的に取り除く。この場合、必要に応じて、荷敷材分配ステーション１４を通過後に容器２０をシステムから取り除いてもよい。
【０１１９】
ここで、図示の実施形態に戻る。方向転換ライン６８ａａは、自動荷敷材分配機１４ａ、１４ｂ及び１４ｃへと続く輸送ラインから容器２０を物理的に取り除く手段である。必要に応じて、方向転換ライン６８ａａは、不適合な欠陥状態を解決する方向転換ステーション１４ｄへの輸送ラインを含んでいてもよい。また、方向転換ステーション１４ｄで上記容器に荷敷材を配置してもよいし、自動荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂ及び１４ｃに導く輸送ライン６８ｆ，６８ｇあるいは６８ｈに容器２０を再導入してもよく、また輸送ネットワーク２４の外部の荷敷材分配ステーション（図示しない）に送ってもよい。
【０１２０】
容器２０が梱包に適切である場合（例えば不適合な欠陥状態が無い場合）、コントローラ２６は、コントローラ２６により開閉の制御が可能な一連の経路指定ゲート３０２ａ及び３０２ｂを制御して、上記容器を選択された荷敷材分配ステーション１４に向かわせてもよい。第１の経路指定ゲート３０２ａは、容器２０の経路を荷敷材分配ステーション１４ａに指定するか、あるいは容器２０の経路を第２の経路指定ゲート３０２ｂに指定し、これにより容器２０の経路を荷敷材分配ステーション１４ｂ及び１４ｃのいずれか一方へ指定するために用いられる。経路指定ゲート３０２ａ及び３０２ｂのそれぞれは、空気で動作するスイングアーム（swing arms）３０４ａ及び３０４ｂを備えている。第１のスイングアーム３０４ａが有効にされる、あるいは閉じた状態である場合、容器２０は、まず第１の輸送ライン６８ｆに送られ、そして自動荷敷材分配機１４ａに送られる。また、第１のスイングアーム３０４ａが開かれ、第２のスイングアーム３０４ａが有効にされる、あるいは閉じた状態である場合、容器２０は、輸送ライン６８ｇに送られ、そして自動荷敷材分配機１４ｂに送られる。さらに、スイングアーム３０４ａ及び３０４ｂの両方が開かれる場合、上記容器は、輸送ライン６８ｈに送られ、そして自動荷敷材分配機１４ｃに送られる。経路指定ゲート３０２ａ及び３０２ｂは、選択された自動荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂあるいは１４ｃ等に容器２０の経路を定める任意の手段を含んでいてもよい。この手段としては、例えば、シングルアーム、ロボットアーム、ブッシュバー（bush bar）、回転台、プレート等が挙げられる。
【０１２１】
コントローラ２６は、中間ステーション２２aで得られるデータを利用して、容器２０内に配置する荷敷材の量を決定する。コントローラ２６は、選択された荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂあるいは１４ｃに信号を供給することにより、荷敷材コンベヤ（図示せず）等の荷敷材分配機に、必要量の荷敷材を分配するように指示する。そして、自動荷敷材分配ステーション１４ａ、１４ｂ及び１４ｃでは、決定された量の荷敷材で容器２０が自動的に充填される。
【０１２２】
荷敷材分配ステーション１４ａから出てきた容器２０は、輸送ライン６８ｍ上を移動して、容器を閉じる閉鎖ステーション１０２ａに移動し、それから輸送ライン６８ｔを通って積出しステーション１０４ａに移動する。荷敷材分配ステーション１４ｂ及び１４ｃからは、輸送ライン６８ｎ及び６８ｏがそれぞれ出ており、容器を共通の閉鎖ステーション１０２ｂに送る。図示の例では、転換荷敷材分配ステーション１４ｄが輸送ライン６８ｂｂを介して閉鎖ステーション１０２ｃに容器を輸送し、それから輸送ライン６８ｃｃが自動荷敷材分配ステーション１４ｂと１４ｃとで共有される積出しステーション１０４ｂに上記容器を輸送する。
【０１２３】
ここでは、本発明のある好ましい実施形態を示し、これを説明したが、本明細書及び付随する図面を読み、理解した当業者であれば、同等の変更及び修正に想到することができることは明白である。特に、上述のような構成要素によって実行される様々な機能に関して、上記要素について述べるために用いられる用語（“手段”の参照を含む）は、上述の要素の機能を実行する（すなわち機能的に同等である）ものであれば、示唆されていなかったとしても同等であることを意味し、また、ここに示した本発明の実施形態において上記機能を実行する開示された構造と構造的に同等ではないとしても、同等であることを意味する。さらに、複数の実施形態のうちただ１つに注目し、特定の本発明の特徴のみを開示してもよく、既知のあるいは特定の利用に望まれており、有利であるならば、そのような特徴を他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の梱包システムの概略図である。
【図２】本発明の梱包システムの一実施形態を示す平面図である。
【図３】梱包システムで容器が通過する経路の概略を示す側面図である。
【図４】図１のシステムで用いられる標準的な長方形拡張容器（ＲＳＣ）の斜視図である。
【図５】図１のシステムで用いられる隙間容積スキャナの側面図である。
【図６】図図５の隙間容積スキャナにおける線６−６の断面図である。
【図７】網かけで示す隙間が残った状態で複数の物品群が配置された容器の横断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の梱包処理を示すフローチャートである。
【図１】
2008509055.tif 000003
【図２】
2008509055.tif 000004
【図３】
2008509055.tif 000005
【図４】
2008509055.tif 000006
【図５】
2008509055.tif 000007
【図６】
2008509055.tif 000008
【図７】
2008509055.tif 000009
【図８】
2008509055.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月2日(2006.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷敷材を分配することができる少なくとも１つの荷敷材分配機をそれぞれが有する複数の荷敷材分配ステーションと、
容器内に荷敷材を配置する少なくとも２つの荷敷材分配ステーションへ複数の容器を運ぶと共に、上記荷敷材分配ステーションから複数の容器を運ぶ輸送ネットワークとを含み、
上記輸送ネットワークは、上記容器の特徴に基づいて特定の分配ステーションに各容器を送る機構を含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項２】
上記機構は、上記容器の特徴を識別するセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の梱包システム。
【請求項３】
上記荷敷材分配機は、貯蔵材料をより低密度の荷敷材に変換できる荷敷材変換機を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の梱包システム。
【請求項４】
上記荷敷材分配機は、エアバッグ(air bags)、ねじられた紙(crumpled paper)、細長い泡片(foam strips)、フォームピーナッツ(foam peanuts)、及び細長い紙片(paper strips)の少なくとも１つを備える荷敷材の供給源を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項５】
１つまたは複数の物品を１つまたは複数の輸送用の容器内に配置する１つまたは複数の荷詰めステーションを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項６】
少なくとも１つの荷敷材分配ステーションの上流に、容器内の隙間容積の特徴を検知するセンサを備えている中間ステーションを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項７】
少なくとも１つの荷敷材分配ステーションの上流に、上記容器が、予め定めた基準に適合するか否かを判断する少なくとも１つの装置を備えている中間ステーションを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項８】
上記輸送ネットワークは、上記予め定めた基準を満足しない不適合な容器を方向転換する経路を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の梱包システム。
【請求項９】
上記容器の特徴を含む、経路を指定する基準に基づいて複数の荷敷材分配ステーションから選択された荷敷材分配ステーションに容器を発送するステップと、
荷敷材分配ステーションで容器に荷敷材を供給するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項１０】
上記発送するステップは、１つまたは複数の、上記荷敷材の特徴、上記容器内の隙間の特徴、及び上記容器内に入れて出荷する物品の特徴を含む、経路を指定する基準に基づいて発送するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の梱包方法。
【請求項１１】
上記発送するステップは、分配する荷敷材の種類を決定するステップを含むことを特徴とする請求項９〜１０のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項１２】
上記容器内の隙間容積を決定するステップを含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項１３】
各々の容器に識別子を割り当て、上記容器が上記梱包システム内を移動するときに、上記容器を追跡するステップを含むことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項１４】
予め定めた基準に適合しない容器を方向転換するステップを含むことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の梱包方法。
【請求項１５】
容器の隙間容積の特徴を検知する１つまたは複数の隙間検知ステーションと、
上記隙間検知ステーションが検知した特徴に基づいて、荷敷材を分配することができる複数の荷敷材分配ステーションと、
上記隙間検知部の１つから上記荷敷材分配ステーションの選択された１つまで上記容器を移動させる輸送ネットワークとを含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項１６】
容器の隙間容積を決定するステップと、
複数の荷敷材分配ステーションの選択された１つに上記容器を運ぶステップと、
上記容器の隙間容積に基づいて荷敷材を分配するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項１７】
容器の特徴を検知するセンサと、
上記容器の検知された特徴に基づいて、上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するコントローラとを含むことを特徴とする梱包システム。
【請求項１８】
容器の特徴の少なくとも１つを検知するステップと、
上記検知した特徴に基づいて上記容器がその中に荷敷材を配置するのに適切か否かを判断するステップとを含むことを特徴とする梱包方法。
【請求項１９】
容器の荷詰めを行う複数の荷詰めステーションと、
複数の荷敷材分配ステーションと、
上記複数の荷詰めステーションから１つまたは複数の荷敷材分配ステーションまで上記容器群を運ぶために、上記荷詰めステーションと複数の荷敷材分配ステーションとを連結する輸送ネットワークと、
コントローラとを含み、
上記コントローラは、選択された荷敷材分配ステーションに上記輸送ネットワークを介して自動的に容器を発送することを特徴とする、容器内の空間を充填する自動梱包システム。
【請求項２０】
少なくとも１つの分配ステーションの上流に、上記容器内の隙間容積を示す情報を取得し、当該取得した情報を上記コントローラに供給する隙間容積検出装置を備えていることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項２１】
上記コントローラは、上記隙間容積を示す情報を利用して荷敷材分配ステーションで分配する荷敷材の量を決定し、当該決定した量の荷敷材を自動的に分配するように荷敷材分配ステーションを管理することを特徴とする請求項３１または請求項３１に記載のシステム。
【請求項２２】
容器内に１つまたは複数の物品を詰め込む荷詰めステーションと、
上記容器の特徴を識別する手段と、
上記容器に分配する荷敷材の量を決定する手段と、
複数の荷敷材分配機と、
上記荷詰めステーションから上記複数の荷敷材分配機の選択された１つへと上記容器を発送する手段とを備え、
上記選択された荷敷材分配機は、上記容器に上記決定された量の荷敷材を供給することを特徴とする、容器内に物品を梱包する自動化されたシステム。
【請求項２３】
上記識別した特徴を利用して荷敷材を自動的に充填するのに適切ではない容器を決定する手段を備えていることを特徴とする請求項３６に記載の自動化されたシステム。
【請求項２４】
容器の荷詰めを行う荷詰めステーションと、
上記荷詰めされた容器の特徴を取得するセンサと、
上記容器内に自動的に荷敷材を配置する荷敷材分配ステーションと、
上記荷詰めステーションから上記荷敷材分配ステーションまで上記容器を移動させる輸送ネットワークと、
上記得られた特徴を利用して上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かを判断するコントローラとを備えていることを特徴とする自動梱包システム。
【請求項２５】
上記荷詰めされた容器に荷敷材を配置するか否かの判断は、上記容器が予め定めた基準に適合するか否かの判断に基づくことを特徴とする請求項３９に記載の自動梱包システム。
【国際調査報告】
2008509055.tif 000011
2008509055.tif 000012
2008509055.tif 000013