(57)【要約】  物品を包装するためのシステムであって、当該システムは、アイテム(７)の第１の流れを形成するようアイテムを輸送するための第１のコンベア(６)と、アイテムの第２の流れを形成するようにアイテムを輸送するための第２のコンベア(２３)と、二つの流れの一つ以上からのアイテムと係合すると共に、この二つの流れの一方から、この流れと実質的に交差する方向に、そのように係合させられたアイテムを移送することができ、かつ、これら二つの流れの少なくとも一方が連続的に動いている間に、この二つの流れの他方における隣接するポイントに、これらのアイテムを配置するための第１のツール(１６)とを具備してなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を包装するためのシステムであって、アイテムの第１の流れを形成するようにアイテムを輸送するための第１のコンベアと、アイテムの第２の流れを形成するようにアイテムを輸送するための第２のコンベアと、前記二つの流れの一つ以上からのアイテムと係合すると共に、前記二つの流れの一方から、そのように係合されたアイテムを、前記流れと実質的に交差する方向に移送することができ、かつ、これら二つの流れの少なくとも一方が連続的に動いている間に、前記二つの流れの他方における隣接ポイントに、これらのアイテムを配置するための第１のツールと、を具備してなることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第１の流れは、前記第２の流れと、実質的に平行であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
一方の流れのアイテムは物品であり、かつ、前記他方の流れのアイテムはカートンであり、かつ、前記第１のツールは、一つ以上の装填されたカートンを得るために、
ａ．前記流れの一方を形成する前記物品の選択されたものと係合すると共に、前記他方の流れを形成する選択されたカートン内に、それらを装填するように動作可能であり、かつ／または、
ｂ．前記流れの一方を形成する前記カートンの選択されたものと係合すると共に、前記二つの流れの他方を形成する前記物品の選択されたものに対して、それらを適用するように動作可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
さらに、第３のコンベアおよび第２のツールを具備してなり、一方の流れのアイテムは物品であると共に他方の流れのアイテムはカートンであり、かつ、前記第１のツールはさらに、前記第１の流れを形成する選択された物品と係合すると共に前記第３のコンベア上にこれらの物品を載置するように動作可能であり、前記コンベアは第３の流れを形成するために前記物品を輸送し、かつ、前記第２のツールは、前記第２の流れを形成する選択されたカートンと係合すると共に前記第３のコンベア上に一つ以上の装填されたカートンを得るために前記第３の流れを形成する前記物品の選択されたものに対して前記カートンを適用するように動作可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
アイテムの流れの一方は装填されたカートンの流れからなり、かつ、アイテムの流れの他方は３次パッケージングからなり、かつ、前記第１のツールは、３次パッケージ内の一つ以上の装填されたカートンからなる一つ以上のパッケージをもたらすように動作可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
さらに、中間積み重ねステーションと、前記流れが連続的に動いている間に前記積み重ねステーション上へ前記流れの一つからのアイテムを移送するように動作可能であるツールと、を具備してなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記中間積み重ねステーション上にそのように移送されたアイテムのグループと係合すると共に、前記流れの一つを形成するカートン内に、そのように係合されたアイテムのグループを移送するように動作可能なツールをさらに具備してなることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
アイテムの動いている流れからのアイテムと係合するか、あるいはアイテムの動いている流れの上にアイテムを置くように動作可能である前記あるいは各ツールは、それに対してヘッドが取り付けられる前記ツールの動きとは関係なく、アイテムの動いている流れの動きの方向に動作できるヘッドを具備してなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記ヘッドは、往復直線動作を行えることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ヘッドは、それが係合状態なるべきアイテムの流れの速度に適合するように動作可能であって、そのように係合したとき、この流れの中の前記アイテムの速度は、この流れからの選択されたアイテムとの前記ヘッドの係合によって影響を受けないようになっていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
物品を包装するための方法であって、アイテムの第１の流れを形成するようにアイテムを輸送することと、アイテムの第２の流れを形成するようにアイテムを輸送することと、前記二つの流れの一つ以上からのアイテムと係合することと、前記二つの流れの一つから、そのように係合したアイテムを、前記流れと実質的に交差する方向に移送すると共に、前記二つの流れの少なくとも一方が連続的に動いている間に、前記二つの流れの他方に隣接ポイントにて前記アイテムを配置することと、を具備することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第１の流れは、前記第２の流れと実質的に平行に輸送されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
一方の流れのアイテムは物品であり、かつ、他方の流れのアイテムはカートンであり、かつ、一つ以上の装填されたカートンを得るために、
ａ．前記流れの一つを形成する前記物品の選択されたものと係合すると共に前記他方の流れを形成する選択されたカートン内にそれらを装填すること、および／または
ｂ．前記流れの一つを形成する前記カートンの選択されたものと係合すると共に、二つの流れの他方を形成する前記物品の選択されたものに対して、それらを適用することを、さらに具備することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の流れの前記アイテムは物品であり、かつ、前記第２の流れの前記アイテムはカートンであり、かつ、さらに、前記第１の流れからの選択された物品と係合すると共に第３の流れを形成するためにコンベア上に前記物品を載せること、および前記第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に、一つ以上の装填されたカートンを得るために、前記第３の流れを形成する前記物品の選択されたものに対して、そのように選択された前記カートンを適用することを具備することを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
アイテムの流れの一方は、装填されたカートンの流れからなり、かつ、アイテムの前記流れの他方は３次パッケージングからなり、かつ、前記方法は、３次パッケージ内の一つ以上の装填されたカートンを具備してなる一つ以上のパッケージをもたらすことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記流れが連続的に動いている間に、中間積み重ねステーション上に前記流れの一方からアイテムを移送することを具備することを特徴とする請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記中間積み重ねステーション上に、そのように移送されたアイテムのグループと係合すること、および前記流れの一方を形成するカートン内に、そのように係合されたアイテムのグループを移送することをさらに具備することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
アイテムの流れからの選択されたアイテムと係合するための可動ヘッドを有するツールを用いること、および前記流れの中で連続的に動いている間に前記選択されたアイテムがそのように係合されることを可能とするように前記可動ヘッドを制御することをさらに具備することを特徴とする請求項１１ないし請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
それが係合状態となるべきアイテムの流れの速度に合致するように前記ヘッドの前記可動部を加速させることをさらに具備し、そのように係合したとき、前記流れの中の前記アイテムの速度は、前記流れからの選択されたアイテムとの前記ヘッドの係合によって影響を受けないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
物品を包装するためのツール用の可動ヘッドであって、前記ヘッドは、ツールに対する固定手段と、シャーシと、このシャーシに対して動くことができかつアイテムの連続的に動いている流れからのアイテムと係合できる一つ以上のグリッパー要素と、を具備してなることを特徴とする可動ヘッド。
【請求項２１】
前記グリッパー要素に対して機械的に連結された駆動手段をさらに具備してなり、前記駆動手段は前記シャーシに対して前記グリッパー要素を加速させるように動作可能であることを特徴とする請求項２０に記載の可動ヘッド。
【請求項２２】
前記あるいは各グリッパー要素は、ランナー上にスライド可能に配置されており、かつ、前記駆動手段は、前記ランナーに沿って前記グリッパー手段を移動させるように動作可能であることを特徴とする請求項２１に記載の可動ヘッド。
【請求項２３】
前記あるいは各グリッパー要素はキャリッジに対して適所において固定されており、前記キャリッジは前記シャーシに対してスライド可能に連結されており、かつ、前記駆動手段は前記シャーシに対して前記キャリッジを移動させるように動作可能であることを特徴とする請求項２２に記載の可動ヘッド。
【請求項２４】
前記駆動手段は、ナット、あるいはその周囲に前記ナットが配置されるネジ付きシャフトの一方を回転させ、かつ、前記グリッパー要素は、ナットあるいはその周囲に前記ナットが配置されたネジ付きシャフトの他方に対して取り付けられていることを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の可動ヘッド。
【請求項２５】
前記駆動手段は、ラックと係合するピニオンを回転させ、前記ラックは前記グリッパー要素あるいは前記シャーシの一方に固定されており、かつ、前記ピニオンは前記グリッパー要素あるいは前記シャーシの他方に対して固定されていることを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の可動ヘッド。
【請求項２６】
前記ランナーに沿って配置された一連のグリッパー要素を具備してなり、かつ、エルボーを形成するために、その隣接する端部において、第２の部材にヒンジ結合された第１の部材を具備してなる関節式構造体は、前記グリッパー要素を互いに連結することを特徴とする請求項２２に記載の可動ヘッド。
【請求項２７】
前記関節式構造体は、前記ランナーの両側に配置されており、かつ、前記ランナーの第１の側の前記関節式構造体によって一つにヒンジ結合された二つのグリッパー要素間には、前記ランナーの対向する第２の側に配置された関節式構造体によって、前記二つのグリッパー要素の一方にヒンジ結合されたグリッパー要素が配置されていることを特徴とする請求項２６に記載の可動ヘッド。
【請求項２８】
各関節式構造体の前記エルボーは、ガイドレールの経路をたどるフォロアを具備してなり、かつ、前記関節式構造体によって互いに連結された前記グリッパー要素の間隔は、前記ランナーと直交するよう前記ガイドレールを動かすことによって影響を受け、これによって、前記関節式構造体は、そのエルボーにおいて回動させられるようになっていることを特徴とする請求項２６または請求項２７に記載の可動ヘッド。
【請求項２９】
前記グリッパー要素が、「Ｕ」字形カートンと係合できるような形状とされていることを特徴とする請求項２０ないし請求項２８のいずれか１項に記載の可動ヘッド。
【請求項３０】
明細書中で説明され、かつ／または図１１ないし図４２に示されたようなパッケージングシステム。
【請求項３１】
明細書中で説明され、かつ／または図１ないし図４２に示されたような方法。
【請求項３２】
明細書中で説明され、かつ／または図１ないし図１１に示されたような可動ヘッド。
【請求項３３】
さらに第２のツールを具備してなり、アイテムの前記第１の流れは、二つ以上の列の離間したグループへと形作られた物品の流れからなり、アイテムの前記第２の流れは、「Ｕ」字形カートンの流れからなり、かつ、前記第１のツールは、前記第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に前記第１の流れの前記二つの列のうちの第１のものにおける物品の選択されたグループに対して前記カートンを適用するように動作可能であり、かつ、前記第２のツールは、前記第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に、前記第２の流れの前記列のうちの第２のものからの物品の選択されたグループに対して前記選択されたカートンを適用するよう動作可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１の流れを形成するグループ化された物品の列は、前記グループを形成する前記物品の高さよりも小さな距離だけ、互いに離間させられていることを特徴とする請求項３３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、カートン内に物品を装填できるパッケージングシステムの分野に関する。さらに詳しくは、これに限定されるわけではないが、本発明は、そうしたシステムにおいて使用するための可動ツールヘッド(この可動ツールヘッドはアイテムの動いている流れの間でアイテムの移送を可能とする)に関し、そしてさらに、そうした可動ツールヘッドが適用されるシステムに関する。
【０００２】
本願は、同一出願人によって、同日付けで出願された「Packaging Machine and Methods of Packaging Articles」という名称の別の出願に関係し、その内容は、この引用によって、本明細書中に完全に組み込まれる。さらに、英国特許出願公開第0812233.5の内容もまた、この引用によって、その内容が本明細書中に完全に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
パッケージングシステムの分野においては、物品およびカートンを供給する速度、および装填されたカートンを生産可能な速度を最大化することが有利である。だが、公知のパッケージングシステムには損耗の欠点があり、これによって破損およびその結果としての修理コストが生じ、そしてシステム休止時間中の収入の損失につながる。さらに休止時間の原因となるのが、パッケージング条件(カートン形態など)が変わるときに、その中でシステムのレイアウトに対する調整を施さなければならない交換時間である。
【０００４】
公知のパッケージングシステムは、ある位置へと移動し、停止し、ある動作を実施し、その後、第２の位置などへと移動する必要がある数多くの要素を具備してなる。この挙動は、実現のために多大なエネルギーを必要とし、しかもシステムの機構に大きな機械的負荷を課す。この挙動はさらに、処理量の減少につながる。というのは、要素が停止するたびに、装填プロセスを進めるために使用できた時間が失われるからである。
【０００５】
したがって、それらがパッケージング処理を受けるとき、物品およびカートンの連続動作を実現するパッケージングシステムが求められている。これは、処理量を増大させかつ損耗を低減する。さらに、システムの一方のコンベアから他方へと、これらのコンベア上の流れの方向と実質的に交差するように物品を移送する手段を設けることによって、システムの全長を著しく低減することができ、これによってシステムの必要なフットプリントが低減され、そしてシステムを通過する物品の必要部分長さの低減によって処理速度が向上する。
【０００６】
さらに、パッケージングシステムに多数のツール(そのそれぞれは多数の流れからのアイテムと係合できる)を設けることによって、単にこれらのツールが制御される様式を変更することによって、パッケージングシステムを素早くかつ容易に改変することができる。これによって、交換中の休止時間が低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、それゆえ、従来技術の欠点を克服するか、あるいは少なくともそれを軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は物品を包装するためのシステムを提供するが、当該システムは、アイテムの第１の流れを形成するようにアイテムを輸送するための第１のコンベアと、アイテムの第２の流れを形成するようにアイテムを輸送するための第２のコンベアと、これら二つの流れの一つ以上からのアイテムと係合すると共に、この流れと実質的に交差する方向に、二つの流れの一方から、そのように係合されたアイテムを移送することができ、かつ、二つの流れの少なくとも一方が連続的に動いている間に、二つの流れの他方における隣接ポイントに、これらのアイテムを配置するための第１のツールとを具備してなる。
【０００９】
好ましくは、上記第１の流れは上記第２の流れと実質的に平行である。
【００１０】
好ましくは、一方の流れのアイテムは物品であり、かつ、他方の流れのアイテムはカートンであり、そして、第１のツールは、一つ以上の装填されたカートンを得るために、流れの一方を形成する物品の選択されたものと係合すると共に他方の流れを形成する選択されたカートン内にそれらを装填するように、かつ／または、流れの一方を形成するカートンの選択されたものと係合すると共に二つの流れの他方を形成する物品の選択されたものに対して、それを適用するように動作可能である。
【００１１】
好ましくは、本システムはさらに、第３のコンベアおよび第２のツールを具備してなり、一方の流れのアイテムは物品であり、かつ、他方の流れのアイテムはカートンであり、かつ、第１のツールはさらに、第１の流れを形成する選択された物品と係合すると共にこれらの物品を第３のコンベア(当該コンベアは第３の流れを形成するようにこれらの物品を輸送する)上に載せるように動作可能であり、かつ、第２のツールは、第２の流れを形成する選択されたカートンと係合すると共に、第３のコンベア上で一つ以上の装填されたカートンを得るために、これらのカートンを第３の流れを形成する物品の選択されたものに適用するように動作可能である。
【００１２】
代替的に、アイテムの流れの一方は装填されたカートンの流れからなり、かつ、アイテムの流れの他方は３次パッケージングからなり、かつ、第１のツールは、３次パッケージ内の一つ以上の装填されたカートンを含む一つ以上のパッケージを得るために動作可能である。
【００１３】
好ましくは、上記システムはさらに、中間積み重ねステーションと、流れが連続的に動いている間に、この積み重ねステーション上に流れの一方からのアイテムを移送するように動作可能であるツールと、を具備してなる。
【００１４】
好ましくは、上記システムはさらに、中間積み重ねステーション上にそのように移送されたアイテムのグループと係合すると共に、流れの一つを形成するカートン内に、そのように係合されたアイテムのグループを移送するように動作可能であるツールを具備してなる。
【００１５】
好ましくは、アイテムの動いている流れからのアイテムと係合するか、あるいはその上にアイテムを置くように動作可能である上記あるいは各ツールは、それに対してヘッドが取り付けられるツールの動作とは関係なく、アイテムの動いている流れの動きの方向に、動作することができるヘッドを具備してなる。
【００１６】
好ましくは、ヘッドは往復直線動作が可能である。
【００１７】
好ましくは、上記ヘッドは、それが係合状態となるアイテムの流れの速度に一致するように動作可能であり、これによって、そのように係合した際、上記流れの中のアイテムの速度は、この流れからの選択されたアイテムとのヘッドの係合による影響を受けない。
【００１８】
本発明の第２の態様は、物品を包装するための方法を提供するが、当該方法は、アイテムの第１の流れを形成するようにアイテムを輸送することと、アイテムの第２の流れを形成するためにアイテムを輸送することと、二つの流れの一つ以上からのアイテムと係合することと、二つの流れの一方からそのように係合されたアイテムを、この流れと実質的に交差する方向に移送すると共に、これら二つの流れの少なくとも一方が連続的に動いている間に、二つの流れの他方における隣接するポイントにおいて、これらアイテムを配置することとを具備する。
【００１９】
好ましくは、上記第１の流れは上記第２の流れと実質的に平行に輸送される。
【００２０】
好ましくは、一方の流れのアイテムは物品であり、かつ、他方の流れのアイテムはカートンであり、そしてさらに、一つ以上の装填されたカートンを得るために、流れの一方を形成する物品の選択されたものと係合すると共に他方の流れを形成する選択されたカートン内にそれらを装填すること、および／または、流れの一方を形成するカートンの選択されたものと係合すると共に二つの流れの他方を形成する物品の選択されたものに対して、それらを適用することを具備する。
【００２１】
好ましくは、第１の流れのアイテムは物品であり、かつ、第２の流れのアイテムはカートンであり、かつ、さらに、一つ以上の装填されたカートンを得るために、第１の流れからの選択された物品と係合すると共にこれらの物品を第３の流れを形成するようコンベア上に載置すること、および、第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に第３の流れを形成する物品の選択されたものに対してそのように選択されたこれらのカートンを適用することを具備する。
【００２２】
代替的に、アイテムの流れの一方は装填されたカートンの流れからなり、かつ、アイテムの流れの他方は３次パッケージングからなり、かつ、上記方法は、３次パッケージ内の一つ以上の装填されたカートンを含む一つ以上のパッケージをもたらす。
【００２３】
好ましくは、上記方法はさらに、流れが連続的に動いている間に、中間積み重ねステーション上に流れの一方からのアイテムを移送することを具備する。
【００２４】
好ましくは、本方法はさらに、中間積み重ねステーション上にそのように移送されたアイテムのグループと係合すること、および、流れの一方を形成するカートン内へとそのように係合されたアイテムのグループを移送することを具備してなる。
【００２５】
好ましくは、本方法はさらに、アイテムの流れからの選択されたアイテムと係合するための可動ヘッドを有するツールを使用することと、流れの中で連続的に動いている間に、選択されたアイテムが、そのように係合されることを可能とするように、この可動ヘッドを制御することとを具備する。
【００２６】
好ましくは、本方法はさらに、それが係合状態となるべきアイテムの流れの速度に合致するようにヘッドの可動部を加速させることを具備し、これによって、そのように係合した際に、流れの中のアイテムの速度は、この流れからの選択されたアイテムとのヘッドの係合によって影響を受けない。
【００２７】
本発明の第３の態様は、物品を包装するためのツール用の可動ヘッドを提供し、当該ヘッドは、ツールに対する固定手段と、シャーシと、このシャーシに対して動くことができかつアイテムの連続的に動いている流れからのアイテムと係合することができる一つ以上のグリッパー要素とを具備してなる。
【００２８】
好ましくは、可動ヘッドはさらに、グリッパー要素に対して機械的に連結された駆動手段を具備してなり、駆動手段はシャーシに対してグリッパー要素を加速させるように動作可能である。
【００２９】
好ましくは、上記あるいは各グリッパー要素はランナー上にスライド可能に配置され、かつ、駆動手段は、このランナーに沿ってグリッパー手段を移動させるように動作可能である。
【００３０】
好ましくは、上記あるいは各グリッパー要素は、キャリッジに対して適所にて固定されており、このキャリッジはシャーシに対してスライド可能に連結されており、かつ、駆動手段はシャーシに対してキャリッジを移動させるよう動作可能である。
【００３１】
好ましくは、駆動手段は、ナット、あるいはその周囲にこのナットが配置されるネジ付きシャフトの一方を回転させ、かつ、グリッパー要素は、ナットあるいは、その周囲にこのナットが配置されるネジ付きシャフトの他方に対して取り付けられる。
【００３２】
代替的に、駆動手段は、ラックと係合するピニオンを回転させ、この場合、ラックは、グリッパー要素あるいはシャーシの一方に対して固定され、かつ、ピニオンは、グリッパー要素あるいはシャーシの他方に対して固定される。
【００３３】
代替的に、ランナーに沿って配置された一連のグリッパー要素を具備してなり、かつ、エルボーを形成するために、その隣接する端部において、第２の部材にヒンジ結合された第１の部材を具備してなる関節式構造体は、グリッパー要素を互いに連結する。
【００３４】
好ましくは、関節式構造体は、ランナーの両側に配置されており、かつ、ランナーの第１の側の関節式構造体によって一つにヒンジ結合された二つのグリッパー要素間には、ランナーの対向する第２の側に配置された関節式構造体によって、二つのグリッパー要素の一方にヒンジ結合されたグリッパー要素が配置されている。
【００３５】
好ましくは、関節式構造体のエルボーは、ガイドレールの経路をたどるフォロアを具備してなり、かつ、関節式構造体によって互いに連結されたグリッパー要素の間隔は、ランナーと直交するようガイドレールを動かすことによって影響を受け、これによって、関節式構造体は、そのエルボーにおいて回動させられるようになっている。
【００３６】
好ましくは、グリッパー要素は「Ｕ」字形カートンと係合できるような形状とされる。
【００３７】
代替的に、本システムはさらに第２のツールを具備してなり、アイテムの第１の流れは、二つ以上の列の離間したグループへと形作られた物品の流れからなり、アイテムの第２の流れは「Ｕ」字形カートンの流れからなり、かつ、第１のツールは、第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に第１の流れの二つの列のうちの第１のものにおける物品の選択されたグループに対してカートンを適用するように動作可能であり、かつ、第２のツールは、第２の流れからの選択されたカートンと係合すると共に、第２の流れの列のうちの第２のものからの物品の選択されたグループに対して選択されたカートンを適用するよう動作可能である。
【００３８】
好ましくは、第１の流れを形成するグループ化された物品の列は、これらのグループを形成する物品の高さよりも小さな距離だけ、互いに離間させられる。
【００３９】
以下、本発明の、さまざまな実施形態ならびに応用例について、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図２】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図３】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図４】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図５】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図６】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図７】本発明の第１の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図８】本発明の第２の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図９】本発明の第２の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図１０】本発明の第２の態様に基づく可動ツールヘッドを示す図である。
【図１１】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１３】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１４】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１５】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１６】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１７】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１８】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図１９】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第１実施形態を示す図である。
【図２０】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第２実施形態を示す図である。
【図２１】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第２実施形態を示す図である。
【図２２】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第２実施形態を示す図である。
【図２３】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２４】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２５】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２６】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２７】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２８】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図２９】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第３実施形態を示す図である。
【図３０】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第４実施形態を示す図である。
【図３１】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第４実施形態を示す図である。
【図３２】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第４実施形態を示す図である。
【図３３】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第４実施形態を示す図である。
【図３４】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第４実施形態を示す図である。
【図３５】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第５実施形態を示す図である。
【図３６】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第５実施形態を示す図である。
【図３７】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第５実施形態を示す図である。
【図３８】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第６実施形態を示す図である。
【図３９】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第６実施形態を示す図である。
【図４０】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第６実施形態を示す図である。
【図４１】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第６実施形態を示す図である。
【図４２】本発明の可動ツールヘッドの包装システム応用例の第６実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１ないし図７は、本発明の好ましい実施形態に基づく、関節式ツール用のスライドヘッド９００を示している。ヘッド９００は、それに対して多数のグリッパー要素９０４が取り付けられる固定シャーシ９０２を具備してなるが、これは、それらが移動している間に物品Ａなどとヘッドが係合することを可能とするために互いに協働する。
【００４２】
ヘッドは、一つ以上のランナー９０６に沿ってスライド可能に配置された、多数のグリッパー要素９０４を具備してなる(図は、グリッパー要素９０４の安定性向上のために使用される二つのランナー９０６を示している)。グリッパー要素９０４は直列に配置されており、そして関節式リンク９０８の蛇腹構造体は、各グリッパー要素９０４を、それに隣接するこれらグリッパー要素９０４に対して伸縮可能に連結している。
【００４３】
関節式リンク９０８の各構造体は、「エルボー」９１４を形成するために、一つの隣接端部において互いにヒンジ結合された二つの部材を具備してなる。二つの部材の一方９１０は、第１のグリッパー要素９０４に対して、対向する端部において、ヒンジ結合されており、かつ、二つの部材の他方９１２は、第１のものに隣接する第２のグリッパー要素９０４に対して、対向する端部において、ヒンジ結合されている。
【００４４】
関節式リンク９０８の構造体は、ランナー９０６の両側に設けられており、かつ、ランナー９０６の一方の側において、それらが、直列の全ての他のグリッパー要素９０４、すなわち、たとえば第１、第３、第５などのグリッパー要素９０４を連結するように構成されている。ランナー９０６のこの側で関節式構造体９０８に連結されていない各グリッパー要素９０４は、ランナー９０６の対向する側で関節式構造体によって、そのように連結された隣接するグリッパー要素に対して連結されている。こうした構造の例は図２の平面図に示されている。したがって、実例として、第１のグリッパー要素９０４は、ランナー９０６の第１の側で第２のグリッパー要素９０４に対して、そしてランナー９０６の対向する側で第３のグリッパー要素に対して連結されており、第３のグリッパー要素９０４は、この場合、第１の側で第４のグリッパー要素９０４に対して、そして第２側で第５のグリッパー要素９０４に対して連結されている。
【００４５】
各関節式構造体９０８のエルボー９１４は、ガイドレール９１６,９１７内に位置するフォロア(図示せず)を具備してなる。あるそうしたガイドレール９１６,９１７はランナー９０６の各側に配置されている。フォロアは、関節式部材９１８のエルボー９１４を中心として自由に回動でき、かつ、関節式部材９０８が開閉するとき、ガイドレール９１６に沿って自由に移動できる。
【００４６】
ランナー９０６と直交する方向にガイドレール９１６を動作させることによって、関節式部材９０８は互いに対して開閉させられ、そしてこれによってグリッパー要素９０４の互いの間隔が変更させられる。ランナー９０６からの各ガイドレール９１６の間隔は、(図３に示すように)二つの関節式アジャスター９１８のポジションによって調整されるが、その一つは各ガイドレール９１６の各端部に設けられている。
【００４７】
各関節式アジャスター９１８は、第１の部材９２０と第２の部材９２２とを具備してなるが、これらは、「エルボー」９２４を形成するために、その隣接端部において、互いにヒンジ結合されている。各ガイドレール９１６は、そのエルボーにおいて、二つの関節式アジャスター９２４のそれぞれの一端部に対して回動可能に取り付けられており、すなわち、あるものはガイドレール９１６の第１の端部に、そして第２のものはガイドレール９１６の対向する端部に取り付けられている。各関節式アジャスター９１８の第１の終端部はスライドヘッド９００のシャーシ９０２上の固定ポイントに対して回動可能に連結されており、一方、各関節式アジャスター９１８の第２の対向する終端部は、二つの駆動手段９２６の一方に対して機械的に連結されている。二つのガイドレール９１６の第１のものに対して連結された関節式アジャスター９１８は、二つの駆動手段９２６の個々の第１のものに対して機械的に連結されており、一方、二つのガイドレール９１７の第２のものに対して連結された関節式アジャスターは、二つの駆動手段９２７の個々の第２のものに対して機械的に連結されている。
【００４８】
関連する関節式アジャスター９１８に対する各駆動手段９２６,９２７の機械的連結は、その個々の終端部における直線動作を生じ得る、いかなる形態が採用されてもよい。図１に最もよく示されているように、関節式アジャスター９１８の終端部のそれぞれは、ネジ付きシャフト９３０の周囲に配置された、回動可能に連結されたネジ付きナット９２８を備えていてもよい。好ましくは、所与のガイドレール９１６に関する両関節式アジャスター９１８は、共通のネジ付きシャフト９３０に対して連結されている。この場合、駆動手段９２６,９２７によって直接的に、あるいはギア装置を介して引き起こされるシャフト９３０の回転は、ネジ付きナット９２８をシャフト９３０に沿って移動させ、したがって、これら二つの関節式アジャスター９１８の終端部の直線変位を生じる。図示する実施形態では、関節式アジャスター９１８の終端部は、ネジ付きシャフトの回転に応じて、互いに近接するように、そして互いに離間するように往復動作するが、その対向する終端部は互いに最も遠方にある端部である。これを実現するために、ネジ付きシャフト９３０のネジは、一方向へのシャフトの回転がこの動作を生じるように、その長さに沿って部分的に逆向きにされてもよい。これに代えて、関節式アジャスター９１８は、その二つの最も近接した端部の一方がシャフト９３０に対してネジ結合されかつ他方がスライドヘッド９００のシャーシ９０２に対してヒンジ結合されるように構成されてもよい。これによって、関節式アジャスター９１８のネジ付き端部が、互いに近接するように、そして互いに離間するように往復する必要性が排除され、そして代わりに、アジャスター９１８が、同じ方向に動くネジ付き端部として機能することが可能になる。
【００４９】
駆動手段に対して連結された関節式アジャスターの終端部が、その対向する終端部に対して移動するとき、関節式アジャスター９１８は、そのエルボーを中心として、そしてそれらがシャーシ２０２に対してヒンジ結合するその対向する終端部を中心として、開閉動作する。この開閉動作は、エルボーを、したがってガイドレール９１６の各端部を、ランナー９０６に対して実質的に直交する方向に動作させる。
【００５０】
ガイドレール９１６がランナー９０６に向かって内側に動くとき、このガイドレール９１６に連結された各連接部材９１８は、そのそれぞれのエルボーを中心として開閉動作させられ、したがってその終端部間の間隔を増大させる。各連結部材９１８の各終端部はグリッパー要素９０４に対してヒンジ結合されているので、これによって、ガイドレールに対して連結された、直列の、全てのこれらグリッパー要素９０４間の間隔に対する均等な調整が得られる。このガイドレール９１７もまたランナー９０６に対して移動する場合を除いて、二つのガイドレール９１７の他方に追従する連結部材を介して連結された、二つのグリッパー要素間の間隔は影響を受けないことに留意されたい。そうでない場合、これらグリッパー要素９０４は、その間の間隔が変化することなく、ランナーに沿ってスライドする。
【００５１】
したがって、二つのガイドレール９１６,９１７を、互いに関してランナー９０６から異なる距離で配置することによって、グリッパー要素９０４を、図５に示すように、離間した対となるように形作ることができる。
【００５２】
各グリッパー要素９０４は、ランナー９０６上にスライド可能に配置されたフォロア９３２と、物品Ａおよび／またはカートンと係合するための、フォロア９３２から、下方に垂れ下がるグリッパー９３４とを具備してなる。グリッパー９３４は、たとえば、一つ以上の真空シール、あるいはことによると、機械的に連接された把持機構であってもよい。
【００５３】
グリッパー９３４のさまざまな実施可能な構造は従来公知であり、特許請求の範囲に記載されたような本発明の範囲は限定されない。
【００５４】
ガイドレール９１６,９１７が、個々の独立した駆動手段９２６,９２７によってランナー９０６の両側において固定ポジションで保持される場合、一連のグリッパー要素９０４は、単一のユニットとして、ランナー９０６に沿ってスライド可能である。第３の駆動手段９３６が、これを実現するべく第３のネジ付きシャフト９３８を駆動するために機械的の連結されている。この第３のネジ付きシャフト９２８の周りに配置されているのがナット９４０であり、これは、列のグリッパー要素９０４の一つに固定されている。したがって、ガイドレール９１６,９１７がランナー９０６に対して移動するのが阻止されると、この第３の駆動手段９３６の回転によって、グリッパー要素９０４の全列はランナー９０６に沿ってスライドさせられる。一方向への駆動手段９３６の回転よってグリッパー要素９０４は第１の方向にスライドさせられ、一方、反対方向への回転によってグリッパー要素９０４は、第２の反対方向にスライドさせられる。したがって、駆動手段９３６の回転の方向を変えることによって、ランナー９０６に沿ったグリッパー要素９０４の往復直線運動が実現される。
【００５５】
任意選択で、各グリッパー要素９０４はさらに、その内部あるいは外部に配置された、独立した駆動手段(図示せず)を具備してなる。これらの独立した駆動手段は、物品のより幅広な、あるいはより長尺な選択物が係合されることを可能とするためにグリッパーを回転させるように動作可能である。これは、特に、グリッパー９３４が、矩形状であり、かつ、たとえば、図７に示す２×３物品列のような、縦列の数に対して異なる横列の数を有する物品の列と係合するよう配置された場合に有益である。グリッパー９３４の選択されたものを回転させ、かつ、上述した様式でグリッパー要素９０４を対にすることによって、グリッパー９３４によって係合され得る実施可能な物品列形態を変更することができる。これに代えて、グリッパー９３４はユーザーによって手で回転させることが可能であっても、そして所与のグリッパー要素９０４のフォロア９３２上の異なる向きでロック可能であってもよい。
【００５６】
さらに、グリッパー要素９０４は、ヘッド９００の使用の要件が変化したときに異なるグリッパー要素９０４を使用できるように、スライドヘッド９００の残部から取り外し可能であってもよい。
【００５７】
本発明に基づくスライドヘッド１０００の第２実施形態を図８ないし図１０に示す。この実施形態では、シャーシ１００２はキャリッジ１００３に対してスライド可能に取り付けられており、このシャーシ１００２およびキャリッジ１００３は、相補的ラック１０５２およびピニオン１０５０の機構を具備してなる。たとえば、駆動手段に連結されたピニオン１０５０はシャーシ１００２にマウントされてもよく、かつ、それはキャリッジ１００３に対してマウントされたラック１０５２と係合する。当然ながら、これは逆にすることもでき、この場合、ピニオン１０５０はキャリッジ１００３にマウントされ、そしてラック１０５２はシャーシ１００２に対して固定される。キャリッジ１００３からは、終端がグリッパー１０３４、たとえば吸引ヘッドとなっている多数のグリッパー要素１００４が垂れ下がっている。上述したスライドヘッド９００の第１実施形態とは異なり、第２実施形態におけるこの例では、グリッパー要素１００４は互いに固定されているが、そのようになっていなくてもよく、グリッパー要素１００４は、上述した様式で、互いに対して移動するように互いに対してスライド可能にマウントされてもよい。
【００５８】
駆動手段１０３６は、シャーシ１００２に対するキャリッジ１００３の移動が実現できるように、ピニオン１０５２を駆動する。
【００５９】
使用時、上記スライドヘッド９００,１０００は有利である。これは、少なくとも、グリッパー要素９０４,１００４の動作は、これら物品Ａの速度をグリッパー要素９０４,１００４のそれと一致させることによって、これらの物品Ａが動いているとき、それらが係合されることになる選出された物品Ａの上で、それらを整列させることを可能にするからである。いったん所望の速度を得ると、スライドヘッド９００,１０００は物品Ａの上に降下させられ、これによってグリッパー要素９０４,１００４は選択された物品Ａと係合することができる。係合が実現された後、スライドヘッド９００,１０００は、それらが載置されていた面から離れるように、これら選択された物品Ａを持ち上げるために、上昇させることができる。所望のポイントにおいて、これら選択された物品Ａを降ろすために、この係合を解除できる。
【００６０】
それらと係合することになるグリッパー要素９０４,１００４と係合される物品Ａの速度を一致させることによって、いわばコンベアベルトから物品Ａを取り出すのに要する時間を減少させることができる。なぜなら、選出された物品が係合されることを可能とするために定期的な間隔でコンベアベルトを停止させる必要はないからである。さらに、スライドヘッド９００,１０００は、有利なことには、多くのシステムコンポーネントの損耗を軽減する。というのは、それは、駆動手段および機械リンケージへの重い負担を生じる「ストップ‐スタート」動作を最小限に抑えるからである。
【００６１】
スライドヘッド９００,１０００が使用可能である一つの様式は、係合が望まれる物品Ａの流れの上流側方向に向かってグリッパー要素９００,１０００を初めに配置することである。グリッパー要素９００,１０００と物品との間の所望のアライメントを実現するために、関連する駆動手段９３６,１０３６の働きによって、グリッパー要素９０４,１００４の加速は、その速度が、これらの物品がグリッパー要素９０４の下方で整列状態となった瞬間に関連する物品Ａの速度に達するように制御されることが好ましい。このようにして、物品Ａの速度に適合するためにグリッパー要素９０４が移動しなければならない全体距離は最小化され、したがってスライドヘッド９００,１０００の全体寸法もまた最小化される。当然ながら、これらの物品がグリッパー要素の下方で整列状態となる前にグリッパー要素を概ね物品の速度まで加速し、続いて、物品Ａが「追いつく」ことを可能とするようにグリッパー要素９０４,１００４の速度を遅くする、といった他のアプローチも可能である。同様に、物品Ａは、これに代えて、まず、グリッパー要素９０４,１００４を追い越すことが許容されてもよく、そして、この場合、グリッパー要素は、それらが適所に存在するときには正確な速度まで減速される個々の物品に追いつくように加速されてもよい。
【００６２】
上述したスライドツール９００,１０００は、さまざまなシステムにおいて具現化して示されているが、これらは図１１ないし図４２に示されている。
【００６３】
図１１には、カートン内に物品を包装するためのパッケージングシステム１が示されている。以下の説明のために、物品およびカートンの両方は、一般的な用語であるアイテムに包含される。
【００６４】
パッケージングシステム１は、物品コンベア６を具備してなるが、その上に配置されているのが物品Ａの列７である。代表的実施形態では、物品Ａの二つの列が流れ７を形成するが、それらが載せられる物品コンベア６の幅を調整することによって、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、いかなる数の列にも対応可能である。
【００６５】
レーンスプリッター１２が、流れ７の中の物品Ａの列の数を任意選択で変更するために設けられる。たとえば、物品Ａが、当初、３列に配置されており、かつ、システム１のその後の処理が３または４列を必要とする場合、レーンスプリッター１２は、流れ７を、対応する３または４列の形態へと形作るために、流れ７の中の物品を処理するよう動作可能である。これは、物品の流れ７の物品Ａの選択物とそれが接触状態となるように、そしてそれと係合するように、レーンスプリッター１２を制御することによって実現される。いったんそのように係合すると、レーンスプリッターはさらに、(それがそのように係合される)これら物品Ａを、物品の流れ７の動きの方向と交差する方向に変位させるよう動作可能である。制御ユニットは、レーンスプリッターが、それぞれ形成される列内に実質的に等しい数の物品を維持し、これによって総処理量が最大化されることを保証する必要がある。たとえば、物品の流れ７の二つの初期の列の一方が、所望の三つの列の排出流れ７の第３の流れを形成するように分離させられる場合、総生産量は初期の流れ７の処理量の半分を超えることはできない。だが、(この例では)流れ７の二つの初期の列の両方から等しい数の物品を選出することによって、総生産量は初期の流れ７の三分の二に達し得る。
【００６６】
物品コンベア６が、物品の拡幅された流れ７に対応するのに十分なほど幅広である場合には、レーンスプリッター１２は、物品コンベア６の側方近傍に選択された物品Ａを単に変位させてもよい。だが、物品コンベア６が過度に幅狭な場合、変位させられた物品Ａを輸送するために付加的なコンベアが設けられる。物品の流れ７の中の物品Ａの各列は、各列内の物品のアライメントを維持するために、低い壁によって、隣接する列内の物品から分離させられてもよい。そうである場合、レーンスプリッター１２は、それが上記変位ポジションにそれらを置く前に、選出された物品Ａを上方に、そしてこの低い壁を乗り越えるように持ち上げる必要がある。低い壁は、これに代えて、レーンスプリッターの僅かに下流側に配置されてもよく、これによって、この持ち上げステップが不要となり、そして選択された物品は、それらが適切に変位させられた後でのみ、低い壁の間を通過する。
【００６７】
物品の流れ７の物品Ａの変位は、物品Ａの速度に影響を与えない。したがって、物品が流れ７から選択され、そして変位させられるとき、流れ７の中のギャップおよび物品Ａの離間したグループが形成される。したがって、各列に形成されるギャップを小さくすることを可能とするために、何らかの形態の速度抑制手段(図示せず)を採用する必要がある。これは、たとえば、第１の物品コンベア６から第２の物品コンベア(図示せず)上へと流れ７を移動させることによって実現でき、この第２の物品コンベアは第１のものに対して低速で稼働でき、そしてこれによって、依然として第１の物品コンベア６上を輸送されている、これらの物品に対して、流れ７の物品Ａを減速させることができる。各列のギャップが閉じられると、流れ７は、以下で説明するその後の処理のための準備が完了する。
【００６８】
図１１ないし図１４は、逆側から図１のシステム１を示しており、そして、それらがレーンスプリッター１２によって処理された後に物品Ａに施される処理に焦点を合わせている。図１２の代表的実施形態では、レーンスプリッターはさらなる列を生み出すために使用されていない。なぜなら、システムの所望の排出形態は２×３の列を必要とするからである。
【００６９】
第２のツール１６が設けられており、かつ、物品７の流れが、レーンスプリッター１２によって処理されると、その作業範囲内を通過するように配置されている。第２のツール１６はスライドヘッド３２において終端をなしているが、これは上述したものに対応する。第２のツールは、そのヘッド３２が物品Ａの選択物と係合状態となるように降下させることができるように制御可能に連結されているが、この物品は、続いて、第３のコンベア２３上に第２のツール１６によって移送される前に、ヘッド３２によって係合される。
【００７０】
物品Ａが第２のツール１６のヘッド３２によって係合されている間、物品の流れ７は連続的に動いているので、ヘッド３２が係合するこれら物品Ａの動きと、その動きを同期させるように、このヘッド３２を制御する必要がある。したがってヘッド３２は、それが、ヘッド３２が係合する物品と同じ速度に達するために物品Ａの流れの方向に加速されることが可能であるように、物品の流れに対して上流側方向にそれを動作させるように制御される。ヘッド３２の速度が、係合される物品Ａのそれに合致すると、真空シールあるいは機械式グリッパーなどの従来公知の何らかの手段を用いて係合が行われる。物品は、続いて、第２のツール１６によって物品の流れから移送され、そして第３のコンベア上に配置される。ツールが流れ７から選出された物品Ａを持ち上げると、第２のツール１６のヘッド３２は、その本来の上流側ポジションへと戻るように動作するよう制御され、これによって、流れ７の残部に比べてこれら物品Ａの速度を遅くする。この動作は、第２のツールが第３のコンベア２３上のポジションへと選出された物品Ａを移動させるのに要する時間よりも短い時間で行われる。ヘッド３２によって物品Ａが解放可能となる前に、物品および第３のコンベア２３が合致した速度を有するように、ヘッド３２は第３のコンベア２３の動きの方向に加速されることが必要である。これが達成されると、第２のツール１６は、第３のコンベア２３の表面上に選出された物品Ａを降下させるように制御され、そしてヘッドは続いて、これら物品を解放するように制御される。第２のツール１６は、続いて、載置された物品から離れるようにヘッド３２を移動させるように、そして物品の流れ７上のその本来のポジションへと戻るように制御されるが、ヘッド３２は、流れ７からの物品のその後の選出物の速度と合致しかつそれと係合するための準備状態では、その上流側ポジションへと戻る。
【００７１】
こうした構造は有利である。なぜなら、第２のツール１６のスライドヘッド３２の往復動作によって、やはりツール１６の速度適合機能から利益を得ながら、流れ７からの物品を、第３のコンベア２３上へと直に、この流れ７の動きの方向と実質的に交差するように移送することが可能となるからである。これによって、コンベア装置が必要とするスペースの、したがってシステムの全フットプリントの最小化が実現される。
【００７２】
第３のコンベア２３上に配置された物品Ａは、この第３のコンベア２３によって輸送される。代表的実施形態では、第３のコンベア２３は物品コンベア６と平行であり、かつ、実質的に同じ速度で物品を輸送する。だが、必ずしもそうである必要はなく、ヘッド３２は、任意選択で、非平行コンベアに対応するために第２のツール１６の端部に回転可能にマウントすることができ、しかも第３のコンベア２３の速度は、任意選択で、物品コンベア６のそれとは異なるものとすることができる。
【００７３】
第２のツール１６を用いることで、物品Ａの連続したグループは、物品コンベア６から第３のコンベア２３上へと移送される。必要に応じて、ヘッド３２によって係合された物品Ａはまた、多数の離間したグループへと分離させられてもよい。従って、物品Ａが第３のコンベア２３上に置かれたとき、それらは、任意選択で、上述した様式でヘッドを制御することによって、離間したグループ内に配置される。たとえば、図示する実施形態は、物品の流れ７から(各列内に二つの物品を備えた)物品Ａの２４個の列を選び出すと共にこれらの物品を各３列の八つの離間したグループへと形作る第２のツール１６を示している。
【００７４】
第２のツール１６は、第３のコンベア２３の連続したラグ間に、物品の離間したグループのそれぞれを位置させるように制御されるが、このラグはセパレータとして、そして、任意選択で、各グループの最後尾の物品の下流側面との当接による輸送の一次的手段として機能する。
【００７５】
一次カートンコンベア２１は第３のコンベア２３に近接して設けられる。一次カートンコンベアは、その上流端に配置された同期フィーダー１９から、さまざまな形式のカートンを受け取る。フィーダー１９は、マガジン１１からの連続したカートンブランク１３を選択する。図示する実施形態では、ブランクは、グループ化された物品の上端の上に置かれることになるカートン１８を形成するためのものである。これらのカートン１８を形成するためのブランク１３は第３のコンベア２３上に配置され、そして、従来公知の何らかの手段、たとえば、カートン１８の側面パネルを形成することになるブランクのパネルの前縁を寄せ、そしてこれらのパネルを下方にガイドし、これによって、カートンの天面パネルに対してそれらを折り曲げ可能に連結する所定の折り込みラインを中心としてそれらを折り込むガイドスロット(図示せず)によって、カートン１８を少なくとも部分的に組み立てるために折り込まれる。ラグが、第３のコンベア２３の表面の長さに沿って配置されており、このラグはカートン１８の後方端部に当接する。
【００７６】
一次カートンコンベア２１上に配置されたカートン１８、および第３のコンベア２３上に配置された物品Ａは、第３のツール１７の作業範囲内へと、互いに同期して、実質的に並んで輸送される。この第３のツール１７も、上述したようなスライドヘッド３２を有する。このスライドヘッド３２は、カートン１８がその下方を通過するとき上流側ポジションに位置するように、そして、続いて、それと係合状態となるように降下させることができるように、これらカートン１８の速度に合致するべく加速するように制御される。カートンのグループが係合されると、第３のツール１７は、一次コンベア２１から、カートン１８の側面パネルをクリアーするために、そして第３のコンベア２３上に配置された物品Ａの対応する数のグループの上のポジションへと、これら選択されたカートンを運ぶために、スライドヘッドを上方に持ち上げる。これが行われているとき、第３のツール１７のスライドヘッド３２は、上流側ポジションへと戻るように制御される。したがって、第３のツール１７のスライドヘッド３２が第３のコンベア２３上の物品Ａの上に位置するようになる時点まで、それは、その速度に合致するように、これら物品の動きの方向に加速でき、そして、第３のツール１７によって運ばれる「Ｕ」字形カートン１８は、実質的に両者間に速度差が存在しないようにして、これら物品Ａの上に配置できる。
【００７７】
こうして、物品の離間したグループが形成されるが、各グループは「Ｕ」字形カートン１８によって覆われた状態である。包装された物品が第３のコンベア２３に沿って進むとき、ガイドスロットなどの従来公知の何らかの手段によって、カートンの組み立てを完了するために、そしてカートン１８内で物品を封止するために、物品Ａの下方で上向きに、カートン１８の両方のパネルを折り曲げることができる。
【００７８】
第４のツール２２は、その完全に組み立てられたカートン１８内の物品Ａのパッケージ２０(図１４に最もよく示されている)と選択的に係合するために、そして図１５ないし図１９に最もよく示されているように、これらの選択されたパッケージ２０を、動いている第３のコンベア２３から中間積み重ね面２４へと移送するために、第３のコンベア２３上に配置される。この第４のツール２２はまた、上述したようなスライドヘッド３２を有し、かつ、その動作は、スライドヘッド３２が、これらのパッケージが第３のコンベア２３に沿って動いているとき所望のパッケージ２０と係合することを可能とするために、第１および第２のツール１６,１７に関するのと同じ様式で制御される。パッケージの所望の選択物が第４のツール２２によって係合されると、それらは、中間積み重ねステーション２４へと第４のツール２２によって移送され、そしてその上に解放される。
【００７９】
中間積み重ねステーション２４は、パッケージを、それらが第３のツール２２によって一方が他方の上に積み重ねられる間、パッケージを支持することができるプラットフォームあるいはその他の静止面の形態をとることができる。図示する実施形態では、第３のツール２２は、一度に、第３のコンベア２３からの三つのパッケージ２０と係合し、そして、それらを、中間積み重ねステーション２４上の隣接位置へと移送する。第３のコンベア２３は、これが行われるとき連続的に動いており、そしてスライドヘッド３２は、それとの係合がもたらされるときパッケージの速度に合致するように制御される。いったん、上述した三つのパッケージ２０が中間積み重ねステーション２０上に置かれると、第３のツール２２は、さらなる三つのパッケージ２０を選び出すために第３のコンベア２３へと戻る。これらさらなる三つのパッケージは、続いて、中間積み重ねステーション２４へと移送され、そして、その上に予め配置された三つのパッケージ２０と実質的に面接触関係で配置される。これは、離間したパッケージの三つのグループを形成するのに役立ち、各グループは、図１７および図１８に最もよく示されるように、前後に並んだ二つのパッケージからなる。
【００８０】
中間積み重ねステーション２４上に配置されたパッケージのグループと続いて係合すると共に、それらを３次パッケージング３内へと移送することが可能な第５のツール２６が設けられる。３次パッケージング３は、３次パッケージングコンベア８によって提供される。３次パッケージング３は、マガジン４からの連続した３次パッケージングブランク２と係合すると共に、３次パッケージングコンベア８上にそれらを配置する前に３次パッケージ３へとこれら３次パッケージングブランク２を部分的に組み立てる(図１１に最もよく示されている)第１のツール１０によって、３次パッケージングコンベア８の上流側ポイントへと供給される。３次パッケージングツール１０は、好ましくは、関節式オーバーヘッドツールであり、これは、マガジン４からの３次パッケージングブランク２と係合すること、ならびに、３次パッケージングブランク２から３次パッケージ３を部分的に組み立てるために、たとえば、パッケージング成形具５を使用する前に、そこからそれを引き出すことができる。パッケージング成形具５は、たとえば、あるものが次のものに連結された、３次パッケージ３の底面パネルの周囲の形状に実質的に適合するようなサイズとされた、四つの直立壁を備えていてもよい。これら直立壁間に形成された開口を経て、この底パネルが押しやられるとき、３次パッケージ３の側面および／または端面パネルは、底面パネルに対して直角に上向きに、したがって部分的に組み立てられた状態へと折り曲げられる。当然ながら、３次パッケージのどのパネルがパッケージ成形具５内へと押し込まれてもよく、したがって、それは、上向きに折り曲げられた状態となる３次パッケージの上面および底面パネルであってもよい。この場合、３次パッケージ３の所望のパネルが最下方であることを保証するために、それらを３次パッケージングコンベア８上に配置する前に第１のツール１０が３次パッケージを回転させる必要がある。
【００８１】
３次パッケージングコンベア８は、第５のツール２６の作業範囲内へと３次パッケージを輸送するように、そしてそこで、パッケージ２０のグループが、その中に配置されることを可能とするために停止するように制御される。図示する実施形態では、３次パッケージ３は、中間積み重ねステーション２４上のパッケージ２０のグループの静止ポジションと整列するポジションへと輸送される。第５のツール２６はしたがってパッケージ２０のグループと係合し、３次パッケージ３内へと直に交差して下方に移送するだけでよく、この時点で、グループは解放され、そして第４のツールは中間積み重ねステーション２４へと戻る。
【００８２】
３次パッケージングコンベア８が、パッケージ２０のグループがその上に配置されることを可能とするために停止するように制御されるという事実により、第４のツール２６に関して、上述したようなスライドヘッド３２が取り付けられる必要はない。だが、パッケージ２０のグループがその上に置かれたとき、パッケージを連続動作状態にて維持するようにシステム１が改変されてもよく、そして、この場合、それらがその中に置かれたとき包装された物品２０のグループがパッケージの動きと同期することを可能とするために、上述したもののようなスライドヘッドが採用される必要があるであろう。
【００８３】
第５のツール２６の動きは、３次パッケージングコンベア８のそれと同期させられ、この結果、図１９に示すように３次パッケージングコンベア８が、３次パッケージ３を第４のツール２６を越えて前方に、そして第６のツール２７の作業範囲内へと輸送し始める前に、パッケージ２０のグループが３次パッケージ３内に配置され、かつ、第４のツール２６が完全に３次パッケージ３から移動させられる。
【００８４】
第６のツール１７の目的は、いったん３次パッケージ３にパッケージ２０のグループが装填されたならば、３次パッケージ３の蓋パネルを下方に折り曲げ、そしてこのパネルを閉ポジションで固定することである。第６のツール２７のヘッドは、(適切である場合には)上記蓋パネルに対してヒンジ結合された固定パネルを３次パッケージの個々の側面および端面パネルと面接触関係となるように下方に折り曲げるように動作可能である。第６のツールのヘッドは、ヘッドの上面のレベルから下方に延在する側方および端部フラップを備えていてもよい。第６のツールのヘッドが３次パッケージ上で横方向に移動させられるとき、ヘッドの端部フラップの最前縁は、３次パッケージ３の側壁に対して蓋パネルをヒンジ結合する折り曲げライン近傍で３次パッケージ３の蓋パネルとまず接触状態となり、ヘッドが動き続けるとき、それが３次パッケージ３を閉じる所望の位置に達するまで、蓋パネルは３次パッケージ３に向かって下方に折り曲げられる。ヘッドの前方フラップが蓋パネルの前縁を通過すると、ヘッドは、続いて、蓋パネルに向かって下方に動かされる。前方フラップの最下方縁部は、蓋パネルに対してヒンジ結合された前方固定パネルを下方に折り曲げて、３次パッケージの側壁と当接状態とする。このポジションにおいては、従来公知の何らかの手段が、３次パッケージ３の側方パネルに対して適所で前方固定パネルを固定するために使用可能である。それが設けられた場合、蓋パネルの対向する側方縁部にヒンジ結合された側方固定パネルは、ヘッドが蓋パネルに向かって降下させられるとき、ヘッドの垂直に垂れ下がっている側方フラップによって下方に折り曲げられ、３次パッケージ３の対向する側壁と当接状態となる。
【００８５】
上記システム１は、かなりの程度のフレキシビリティをもたらす。というのは、それは、物品、カートンおよび３次パッケージの異なる形式を対応するよう容易に改変できるからである。これは図２０ないし図２２に例示されており、ここでは、物品は、３次パッケージングコンベア８として先に説明されたものの上に配置されたカートン内に直接搬入可能である。この第２実施形態を示すために参照数字に「１」を前置きすることで、比較を助けるために、上記説明におけるのと同じ要素付番様式を用いた。図は、上記説明におけるのと同様、物品の流れ１０７から物品Ａを選出するために使用され、かつ、これらの選出された物品Ａを流れ１０７の外に、そして３次パッケージングコンベア８上で輸送されるカートン１０３内に移送する第２のツール１１６を示している。この図示する代替実施形態では、物品の流れ１０７は、物品の四つの隣接するレーンからなり、かつ、第２のツール１１６は、その三つのグリッパー要素のそれぞれと同時に、６列の物品を選出する。したがって、物品の４×６の列が同時に物品の流れ１０７から選出され、そして第２のツール１１６によって三つのカートン１０３内に移送される。第２のツール１１６のスライドヘッド１３２は、流れ１０７が連続的に動いている間、物品Ａが係合されることを、そしてそれが物品の流れ１０７の外に移送されることを可能とする。カートン１０３は、融通性が第２のツール１１６のスライドヘッド１３２によって提供されながら、物品が装填されたとき、３次パッケージングコンベア１０８によって停止させられてもあるいは停止させられなくてもよい。装填されたカートン１０３は、続いて、３次パッケージングコンベア１０８によって、たとえば、閉ポジションでは固定される蓋のための上記第６のツール(図示せず)へと前方に輸送される。
【００８６】
上述したシステム１の第３実施形態が図２３ないし図２９に示されており、ここでは、物品の層は、第２実施形態と同様、３次パッケージコンベア上のカートン内へと直に移送されるが、その層の上面上には、物品のそれに続く層が続いてセパレータパネルの表面上に積み重ねられる前に、セパレータパネルが続いて配置される。この第３実施形態を示すために参照数字に「２」を前置きすることで、比較を助けるために、上記説明におけるのと同じ要素付番様式を用いた。だが、この第３実施形態では、物品の流れ２０７から物品Ａのグループを選出するために、そして３次パッケージングコンベア２０８上に配置されたカートン２０３内にそれらを移送するために、第２のツール２１６に加えて、第３のツール２１７が使用される。第３のツール２１７のスライドヘッド２３２はさらに回転式グリッパー２３６を備える、第３のツール２１７は、カートンコンベア２２１上で、そのヘッド２３２を動作させるよう制御可能であるが、このポイントにおいて、回転式グリッパー２３６は降下させられ、そしてカートンコンベア２２１上に配置されたセパレータパネル２３４と接触状態となる。第３のツール２１７のスライドヘッドは、回転式グリッパー２３６が上述した様式でセパレータパネル２３４と同期して動作することを、そして、これによって、それらがカートンコンベア２２１上で動いている間に、それらと係合することを可能とする。回転式グリッパー２３６によって係合されると、セパレータパネルは、第３のツール２１７によってカートンコンベア２２１から離れるように持ち上げられる。第３のツール２１７は、続いて、物品コンベア２０６上に位置させられ、そして回転式グリッパーはヘッド２３２の前後方向軸線を中心として９０度回転させられる。第３のツール２１７は、続いて、ヘッド２３２の一次グリッパーが物品の流れ２０７からの物品Ａの選択物と係合できるように、物品の流れの物品Ａの上に、ヘッド２３２を降下させる。回転式グリッパー２３６がそのように回転させられるという事実によって、それらあるいはセパレータパネル２３４が、物品コンベア２０６、あるいはシステムのその他の要素を詰まらせることによってヘッド２３２の動作を妨害しないことが保証される。ヘッド２３２の一次グリッパーと選択された物品Ａとの間の係合が実現されると、これらの選択された物品Ａは物品コンベア２０６から離れるように移送され、そして第３のツール２１７が３次パッケージコンベア２０８上のポジションへと移動させられる。ヘッド２３２が物品コンベア２０６から離れるように移動させられると、回転式グリッパー２３６は、ヘッド２３２から概ね垂直下方を向くように、下方に９０度回転させられる。これに代えて、第３のツール２１７は、３次パッケージングコンベア２０８へと移動するために、カートンコンベア２２４からのセパレータパネル２３４と係合する前に、物品コンベア２０６からの物品Ａの上記選出物を取り出すことができる。
【００８７】
３次パッケージングコンベア２０８は、カートン２０３が第３のツール２１７の二つの回転式グリッパー２３６のそれぞれの下方に配置されたときに停止される。第２のツール２１６の動作は、この時点が、第２のツール２１６による、３次パッケージングコンベア２０８上のカートン２０３の移動の方向の上流側のカートン２０３内へ物品Ａの第１の層の装填と一致するように制御される。第３のツール２１７のヘッド２３２は、回転式グリッパー２３６によって係合されたセパレータパネル２３４が、上記第１の層の物品の天面上で、カートン２０３内に位置させられるまで降下させられる。正確に位置させられると、セパレータパネル２３４は回転式グリッパー２３６によって解放され、そしてヘッド２３２は、カートン２０３から回転式グリッパー２３６の端部を外すために上昇させられる。回転式グリッパー２３６は、続いて、ヘッド２３２の前後方向軸線を中心として上方に９０度回転させられる。一次グリッパーは、続いて、それらが、それぞれ、その中にセパレータパネルが配置されたカートン２０３上に正確に位置させられるまで、ヘッド２３２の長さに沿って互いに離間するようにスライドさせられる。ヘッド２３２は、その後、再度降下させられ、そして、一次グリッパーのそれぞれによって係合された、選出された物品Ａは、セパレータパネル２３４上へと個々のカートン２０３内に降下させられる。物品Ａは、その後、解放され、そしてヘッド２３２はカートン２０３から退避させられる。
【００８８】
カートン２０３は、セパレータパネル２３４および物品のそれに続く上側列がカートン２０３内に置かれたときに停止してもよく、あるいは停止しなくてもよい。３次コンベア２０８が停止しない場合、第３のツール２１７のスライドヘッド２３２は、セパレータパネル２３４および物品Ａがそのように置かれたとき、カートン２０３の速度に合致するように使用できる。
【００８９】
物品の二つの層が装填されると、カートン２０３は、たとえば、カートン２０３の蓋を閉塞するための、上述したもののような第６のツールへと前方に輸送される。
【００９０】
ここまで、物品の二つの層が各カートン内に装填される代表的実施形態について説明してきたが、さらに多くの層を設けることが可能であるのは明らかである。これは、３次パッケージングコンベア２０８上のカートン２０３の動きのさらに下流に配置される、第３のツール２１７と同一の付加的ツールを提供することによって実現できる。これに代えて、カートン２０３は、第３のツール２１７が付加的セパレータパネル２３４と係合するためにカートンコンベア２２１へと、そして続いて、カートン２０３内にさらなる層を形成するために物品Ａのさらなる選択物と係合するために物品コンベア２０６へと戻るとき、３次パッケージングコンベア２０８上で、拡張された期間、静止状態で保持されてもよい。
【００９１】
上述したスライドヘッド３２を使用するシステムの第４実施形態が図３０ないし図３４に示されている。この第４実施形態を示すために参照数字に「３」を前置きすることで、比較を助けるために、上記説明におけるのと同じ要素付番様式を用いた。平らに潰された状態の筒状カートン３１３は、第３のコンベア３２３上に、吸引アーム３１９を回転させることによって、マガジン３１１から供給される。カートン３１８が第３のコンベア３２３上へ送り込まれるとき、それらは、少なくとも部分的に組み上がった状態へと起立させられ、かつ、スペーサバー３４４によって第３のコンベア３２３上で互いに離間させられる。カートンの開放端部は、第３のコンベア３２３上でその移動の方向と交差するように向けられる。
【００９２】
物品コンベア３０６は第３のコンベア３２３と平行に、かつ、それに隣接して配置されており、そして第２のツール３１６は、その側面に対して取り付けられた多数のプロング３４０を有するスライドヘッド３３２と共に、物品コンベア３０６に隣接して配置されている。物品Ａは、物品コンベア３０６上にて、離間したバー３４２間で、離間したグループ状に整えられる。物品コンベア３０６上の物品Ａの離間されたグループ間のピッチは、第３のコンベア３２３上の組み立てられたカートン３１８間のピッチのそれと同じである。物品コンベア３０６と第３のコンベア３２３とを同期させることによって、物品の各グループは、第３のコンベア３２３上のカートン３１８の近位端部に形成された開口と整列させられる。
【００９３】
物品の流れ３０７の流動の上流側方向にスライドヘッドが突出させられるポジションから始まって、スライドヘッドは、ヘッド３３２のプロング３４０の速度が、物品コンベア３０６上に配置された物品３０７の流れからの物品Ａの選択物と合致するまで、流れ３０７の下流側方向に加速される。いったん、プロング３４０および選択された物品Ａの速度が合致すると、第２のツール３１６は第３のコンベア３２３に向かって内側にスライドヘッド３３２を動作させ、そうしている間に、プロング３４０のそれぞれは物品の流れ３０７からの一つ以上の物品Ａと接触状態となる。第２のツール３１６はそのヘッド３３２を内側に動かし続け、したがってこれらの物品Ａ(ヘッド３３２のプロングはそれと接触状態である)を物品コンベア３０６の側方縁部から離れるように押し始める。
【００９４】
物品コンベア３０６と第３のコンベア３２３とが近接していること、そして、物品Ａのグループとカートン３１８の開放端部との整列によって、物品コンベア３０６の側方縁部から押しやられた物品Ａは、それらと整列させられたカートン３１８内に挿入されることになる。第２のツール３１６は、それらが完全にその中に挿入されるまで、対応するカートン３１８内に物品Ａを挿入し続けるように制御される。これが行われている間、第２のツール３１６のスライドヘッド３３２は、カートン３１８の一部内に各プロング３４０が存在することが第３のコンベア３２３上のこれらカートン３１８の動きに干渉しないようにカートン３１８の速度に合致する。
【００９５】
いったん、物品のグループがカートン３１８内に完全に挿入されると、第２のツール３１６はカートン３１８から離れるようにヘッド３３２を後退させ、これによってカートン３１８からヘッド３３２上のプロング３４０を引っ込める。このプロセスは、物品の流れ３０７の流動の下流側方向にヘッド３３２がその完全突出状態に達する前に完了し、この結果、カートン３１８の流動の方向におけるプロング３４０の速度は、少なくともプロング３４０が完全に引っ込められるまでに、カートン３１８のそれに合致する。そのように引っ込められると、ヘッド３３２は、物品の流れ３０７の流動の上流側方向に突出したその本来のポジションへと戻ることができる。このポジションに達すると、上記プロセスが繰り返され、これによって物品コンベア３０６上の物品の後続のグループを選択されたカートン３１８内に装填できる。
【００９６】
好ましくは、上記プロセスにおいて第３のツール３１７がまた使用され、そしてこれにはまた、プロング３４０が取り付けられた、上記説明に基づくスライドヘッド３３２が取り付けられる。第３のツール３１７は、物品Ａをこれらカートン３１８に装填する上記プロセスが実施されているとき、カートン３１８の両端内にプロング３４０を挿入するよう制御される。その目的は、第３のツール３１７のプロングを使用して、その一端部を経てカートン３１８内に装填された物品Ａが、逆側端部から脱落するのを阻止するバッファーを提供することである。第２のツール３１６と同様、第３のコンベア３２３上のこれらのカートン３１８の動作との干渉を避けるために、第３のツール３１７のヘッド３３２の動作は、その中にそのプロング３４０が挿入されるカートン３１８の動作と同期させられる。
【００９７】
物品Ａが与えられたカートン３１８内にうまく装填され、そして第２のツール３１６がこのカートン内からそのプロングを引き抜き始めると、第３のツール３１７もまた、このカートン３１８の対向する端部からそのプロングを引き抜く。完全に引き抜かれると、第３のツール３１７のヘッド３３２は、それが第３のコンベア３２３上のカートン３１８の流動に対する上流側方向に向かって突出させられる出発ポジションへと戻る。
【００９８】
第３のコンベア３２３上の装填されたカートン３１８の端面は、続いて、従来公知の何らかの手法、たとえば、カートンの端部の平面をなすように端面閉塞フラップを折り込み、そしてそれを互いに固定し、これによってカートン３１８の当該端部を閉塞することによって、閉塞される。カートンは、その後、それに続くパッケージング処理へと、あるいはシステムのアウトフィードへと前方に移動させられる。
【００９９】
上述したスライドヘッドを使用するシステムの第５実施形態を図３５ないし図３７に示す。この第５実施形態を示すために参照数字に「４」を前置きすることで、比較を助けるために、上記説明におけるのと同じ要素付番様式を用いた。システムのこの実施形態では、物品コンベア４０６は第３のコンベア４２３に隣接してかつそれと平行に配置される。第２のツール４１６は、それが、物品の流れ４０７からの選択された物品Ａと係合すると共に、第３のコンベア４２３へとこれら係合した物品Ａを移送するように制御可能であるように、物品コンベア４０６および第３のコンベア４２３の範囲内に配置される。第２のツール４１６は上述したスライドヘッド４３２を備えるが、このスライドヘッドは、初め、物品の流れ４０７の流動の上流側方向に突出させられる。ヘッド４３２は、続いて、それが選び出される物品の速度に合致するまで物品の流れ４０７の流動の方向に加速されるが、この時点で、ヘッド４３２の一次グリッパーは流れの選出された物品Ａと接触状態となるように降下させられ、そしてそれと係合状態となる。選出された物品は物品コンベア４０６から第２のツール４１６によって持ち上げられるが、これは、物品コンベアが流れの物品の隣接する列を分離させる直立壁４１４を備える場合、まず、実質的に垂直な変位を必要とする。選出された物品が物品コンベア４０６から離れると、第２のツール４１６のヘッドは第３のコンベア４２３へと上を横切って移動させられ、そしてそうしている間に、ヘッド４３２は、第３のコンベア４２３の動作の上流側方向に突出するその初期ポジションへと戻る。ヘッド４３２が第３のコンベア４２３に達すると、そのヘッド４３２は、ヘッドの速度が第３のコンベア４２３のそれと合致するまで、第３のコンベア４２３の流動の下流側方向に加速される。物品は、続いて、スペースバー４４４間において第３のコンベア４２３の表面上に降下させられる。
【０１００】
第３のツール４１７は、カートンコンベア４２１および第３のコンベア４２３の範囲内に配置される。第３のツール４１７は、上述したようなスライドヘッド４３２を備えており、これによって、カートン４１８を、それらが動いている間にカートンコンベア４２１から摘み上げ、そして第３のコンベア４２３上の選択された物品の上面上に置くことができる。
【０１０１】
カートン４１８は、マガジン４１１内に保持された連続したカートンブランク４１２と係合する回転式吸引アーム４１９によって、カートンコンベア４２１に供給される。図示する実施形態では、カートン４１８は、天面パネルおよびそれに折り曲げ可能に連結された対向する側面パネルを具備してなるラップアラウンドカートンである。底面閉塞構造体は、天面パネルと対向して一方あるいは両方の側面パネルに対して、折り曲げ可能に連結されている。カートンブランク４１３は、回転式吸引アーム４１９によってカートンコンベア４２１上に配置され、これによって天面パネルは、カートンコンベア４２１と、そしてカートンコンベア４２１上でのカートンブランク４１３の動きの方向と交差するようにその両側に延在する対向する側面パネルと接触状態となる。従来公知の何らかの手段が、部分的に組み立てられた「Ｕ」字形カートン４１８を得るために、それらがカートンコンベア４２１上を輸送されるときカートンブランク４１３の側面パネルを下方に折り込むために採用される。このようにして部分的に組み立てられると、カートン４１８は、第３のツール４１７のスライドヘッド４３２の一次グリッパーによって係合される。
【０１０２】
第３のツール４１７のヘッド４３２の一次グリッパーが、カートンコンベア４２１上の「Ｕ」字形の部分的に組み立てられたカートン４１８とうまく係合すると、これらのカートン４１８はカートンコンベア４２１から取り出され、そして第３のツール４１７によって、第３のコンベア４２３上のポジションへと運ばれる。カートン４１８がそのように運ばれるとき、第３のツール４１７のヘッド４３２は、第３のコンベア４２３上の物品の移動の方向に対して上流側に突出する初期ポジションへと戻る。この初期ポジションから、第３のツール４１７のヘッド４３２が第３のコンベア４２３上に位置させられると、第３のツール４１７のヘッド４３２の一次グリッパーによって係合されたカートンが第３のコンベア４３２上に配置された選出された物品と同じ速度を持つまで、ヘッド４３２は第３のコンベア４２３上の物品の流動の下流側方向に加速される。これらの速度が合致すると、カートン４１８は、第３のツールによって、これら選出された物品Ａに上に降下させられる。選出された物品Ａの上に正確に配置されたとき、カートン４１８は第３のツール４１７のヘッド４３２の一次グリッパーとの係合状態から開放されるが、このヘッドは、続いて、第３のコンベア４２３から離れるように後退させられ、そして、部分的に組み立てられた「Ｕ」形状カートン４１８の後続の選出物と係合するために準備の整ったカートンコンベア上のポジションへと復帰させられる。
【０１０３】
カートン４１８が、第３のコンベア４２３上の選択された物品上に配置されると、形成されたパッケージ４２０は、続いて、従来公知の何らかの手段によって、たとえば、対向する側面パッケージングに対して回動可能に連結された底面閉塞フラップを、カートン４１８の底の平面をなすように上方に折り曲げ、かつ、カートン４１８の底面を閉塞状態にて維持するためにそれらを互いに固定することによって、封止される。
【０１０４】
任意選択で、第４のツール４２２がまた、第３のコンベア４２３上の物品上にカートンコンベア４２１からのカートン４１８を移送する上記プロセスにおいて採用されてもよい。図３５ないし図３７は、第４のツール４２２がそのように使用された代表的システムを示している。第３および第４のツール４１７,４２２のそれぞれのヘッド４３２は三つの一次グリッパーを有し、したがってカートンコンベア４２３から三つのカートン４１８を同時に把持することができる。第３のツール４１７は、したがって、その作業範囲を通過する全ての六つのカートンの後方の三つのカートン４１８と係合するよう制御され、かつ、第４のツール４２２は、第３のツール４１７によって係合されていないカートンと係合するよう制御される。第４のツール４２２は第３のツール４１７と同一の機能を有し、そしてカートンコンベア４２１からカートン４１８を取り出し、そしてこれらのカートンを第３のコンベア４２３上の選出された物品Ａの上に載せるために、正確に同じ様式で稼働する。
【０１０５】
図３５ないし図３７に示されているのは、第３のコンベア４２３が物品Ａのグループの二つの別個の列を輸送するシステムである。第３のツール４１７は、上述したように三つのカートン４１８の組を取り出し、そして、それらを、二つの上述した列の最近傍において物品の三つの選出されたグループ上に置く。第４のツール４２２は、カートンコンベア４２１から三つの可動ツールヘッド４１８の組を取り出し、そして、それらを、二つの上述した列の最遠方において物品Ａの三つの選出されたグループ上に置く。したがって、第３のツール４１７は、第３のコンベアの先近傍列内の物品のそれぞれの上にカートンを載せる責を負い、一方、第４のツール４２２は、第３のコンベア４２３の最遠方列の物品のグループのそれぞれの上にカートン４１８を載せる責を負っている。こうした様式で稼働することによって、二つのツール４１７,４２２は、第３のコンベア４２３上の物品Ａの流動の方向に横並びに設置でき、そして互いに干渉することなく上記役割を果たす。
【０１０６】
スライドヘッド４３２の一次グリッパーは、それが「Ｕ」形状形態へと事前に折り込まれる間、カートン４１８が係合されることを可能とする。これは有利である。というのは、そうしたカートン形態は、カートンが適用される物品を、互いに密集するようにグループ化することを可能とするからである。これは、「Ｕ」字形カートン４１８の垂直側面パネルが、物品Ａのグループの両側に無視できるスペースしか必要としないからである。包装される物品のグループ間の必要スペースを低減することによって、システムの全体寸法を増大させることなく、図示した実施形態において示されるように、横並びのグループの異なる列に対応することができる。上記グリッパー要素１００４は、これら「Ｕ」字形カートン４１８と係合するのに使用可能な一次グリッパーの一例である。
【０１０７】
上述した「Ｕ」字形カートンは、図３８ないし図４２に示すキャリア型カートンによって代替させることも可能である。この異なるタイプのカートンに対応するために、関連するツールの、図３７に示すもののような一次グリッパーが、図３８ないし図４２に示されるものと交換されてもよく、これは、以下で説明するステップをたどることによって、カートンを少なくとも部分的に組み立てることができる。図は、スライドヘッドに対して取り付けられた代替一次グリッパーを示している。これらの代替一次グリッパーは、カートンの上側パネルと係合するための係合手段と、この係合手段の接触面から離れる方向に垂直に垂れ下がる突出部５６２を具備してなる。
【０１０８】
図４２に示すようにキャリアカートン５１８を部分的に組み立てるために、さらなる係合ツール５５０がカートンコンベア５２１の下方に配置される。これら係合ツール５５０は、カートンブランクの下側パネルと接触状態となるように上向きに移動するように、そして、そこで、このパネルと係合するように動作可能である。係合ツール５５０はさらに、カートンコンベア上のカートンブランク５１３の動きと一致して移動するように動作可能である。
【０１０９】
使用時、代替一次グリッパー５５６は、カートンブランク５１３の上面パネル５５４と係合状態となるように降下させられ、そして、係合ツール５５０は、カートンブランクの下側パネル５５２と接触状態となるように持ち上げられるが、ここで、上記上面パネル５５４と上記下面パネル５５２とは、カートン５１８が完全に組み立てられたとき、これらのパネル５５２,５５４が互いに対向するように選択される。係合状態が実現されると、代替一次グリッパー５５６は係合ツール５５０から離れるように持ち上げられ、これによってカートンブランクからカートン５１８を組み立てる。上面パネル５５２は側面パネル５６０を介して下面パネル５５４に折り曲げ可能に連結されているので、カートンブランク５１３が実質的に筒状の形態へと組み立てられることを可能とするために、それらが離間されたとき、代替一次グリッパー５５６と係合ツール５５０とを互いに垂直に整列した状態とすることが必要である。突出部５６２は、カートンの上面および下面パネル５５２,５５４を連結する側面パネル５６０と接触状態となる。
【０１１０】
カートン５１８が筒状形態へと組み立てられると、係合ツール５５０はカートン５１８の下側パネル５５２と分離し、そしてカートン５１８は、続いて、カートンコンベア５２１から持ち上げられ、そして筒状カートンの一端が最下方に配置されるように９０度回転させられる。カートン５１８は、この向きで、カートン内に装填されることになる物品Ａの上のポジションへと移送され、そしてカートン５１８は、第３のコンベア５２３上の、これらの物品の上に降下させられる。正確に配置されると、カートン５１８は代替一次グリッパー５５６によって解放され、そして装填されたカートンは、従来公知の何らかの手段によって筒状カートンの最下方端部を閉塞するために前進させられる。
【０１１１】
スライドヘッド上の一次グリッパー５５６の交換は、たとえば交換ステーションによるツールドッキングによって自動的に、あるいはユーザー介入によって手動で実施されてもよい。また、単一のスライドヘッドの一次グリッパーを交換するのではなく、ライドヘッド全体が交換されてもよい。これは、たとえば、真空シールグリッパーから機械式グリッパーへの変更を可能とするが、これは、機能するためにヘッド内に異なる基礎構造(たとえば圧力ホース)を必要とするであろう。
【０１１２】
先に説明したツールのそれぞれは、６軸までの運動が可能な完全ロボットアームの形態をとることができ、あるいは、これに代えて、上述した様式でスライドヘッドを動作させるために、従来公知の好適なアクチュエータおよび制御手段を有する関節式リンク装置によって実現されてもよい。
【０１１３】
上記システム実施形態のそれぞれには、これらコンベアおよびツールのコントロールに対して対応する調整を施すことによって、コンベアおよびツールの実質的に同じ物理的レイアウトを用いて到達できる。したがって、上述したシステムは高度なフレキシビリティを有する。なぜなら、それは、投入／産出形式に関する広範な変更に対応することができ、かつ、ツールおよびコンベアの制御を変更することで、そして(必要な場合)異なるブランクおよび物品にとって代わることによって、ある形式から他のものへと素早く変更可能であるからである。
【０１１４】
図面においては、ツールの代表的実施形態は、(システムにおいて使用される全ツール用の中央コントローラ、あるいはこれに代えて、各ツール用の個々のコントローラのいずれかである)好適なコンピューターコントローラによってそれぞれ制御される関節式アームである。その他の関節式ツールが、図示したツールの代わりに使用してもよく、そうした代替物は、たとえば、完全６軸ロボットアームの形態をとるであろう。
【０１１５】
ツールに対して取り付けられたスライドヘッドは、物品あるいはカートンの連続した組がツールによって係合されることを可能とするためにコンベアベルトを停止させる必要性を排除することによって、システムの処理量を最大化することを可能とする。ヘッドの一次グリッパーの速度を、係合させられる物品／カートンと合致させることによって、システムの損耗が、そして物品／カートンに対するダメージの可能性が著しく低減される。さらに、スライドヘッドの特性は、平行なコンベア間での物品およびカートンの実質的に交差する移送を可能とすることによって、上記速度合致から依然として利益を得ながら、システムのフットプリントを最小化することを可能とする。
【０１１６】
上記実施形態は互いに相容れないものではない。たとえば、第４実施形態のカートン３１８は、上記第１実施形態のパッケージに関して説明したのと正確に同じ様式で、３次パッケージングコンベア８上に配置された３次パッケージング３内に、一つ以上の層で積み重ねられてもよい。
【０１１７】
「上方」、「下方」、「内側」、「外側」、「垂直」などの上記説明中の方向に関する限定は、分かりやすくするために使用したに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。本発明は、特許請求の範囲において記載されたような本発明の範囲から逸脱することなく、代表的実施形態に示されるものとは異なるように構成されてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
Ａ  物品
１  パッケージングシステム
２  第３のパッケージングブランク
３  ３次パッケージング
４  マガジン
５  パッケージング成形具
６  物品コンベア
７  物品の流れ
８  第３のパッケージングコンベア
１０  第１のツール
１１  マガジン
１２  レーンスプリッター
１３  カートンブランク
１６  第２のツール
１７  第３のツール
１８  カートン
１９  同期フィーダー
２０  パッケージ
２１  一次カートンコンベア
２２  第４のツール
２３  第３のコンベア
２４  中間積み重ねステーション
２６  第５のツール
２７  第６のツール
３２  スライドヘッド
９００  スライドヘッド
９０２  固定シャーシ
９０４  グリッパー要素
９０６  ランナー
９０８  関節式リンク
９１４  エルボー
９１６,９１７  ガイドレール
９１８  関節式アジャスター
９２０  第１の部材
９２２  第２の部材
９２４  エルボー
９２６  駆動手段
９２７  駆動手段
９２８  ネジ付きナット
９３０  ネジ付きシャフト
９３２  フォロア
９３４  グリッパー
９３６  駆動手段
９３８  ネジ付きシャフト
９４０  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
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