(57)【要約】  2つの独立した経路(26,28)を備え、その上で、カートン(6)によって収容される物品(C)が、送込み端部(56)から一体的な三次パッケージング装置(12,24)まで運搬されるパッケージング機械。2つの独立した経路から直接排出されるカートンは、三次パッケージ(8)と合流し結合され、三次パッケージは、2つの独立した経路(26,28)の各々の速度と同じ速度で移動して、移送手段に沿って三次パッケージング装置から搬送される。
2011510878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージング機械であって、少なくとも2つの独立した経路を具備し、その上で、二次パッケージにグループで収容される一次物品が、当該パッケージング機械の送込み端部から一体的な三次パッケージング装置まで運搬可能であり、前記三次パッケージング装置において、前記2つの独立した経路の各々から直接排出される二次パッケージが、三次パッケージブランクと合流し結合され、2つ以上の二次パッケージが装填された三次パッケージが、形成され、入ってくる一次物品が配置される前記2つの独立した経路の各々の速度と実質的に同じ速度で移動して、移送手段に沿って前記三次パッケージング装置から搬送されるパッケージング機械。
【請求項２】
2つの独立した経路に配置された一次物品に同時に相互作用するように動作可能な、物品をグループ化する装置を具備する請求項1に記載のパッケージング機械。
【請求項３】
前記物品をグループ化する装置が、前記2つの経路の各々で搬送される一次物品を同時にグループ化しかつ計量するように、前記2つの独立した経路の間に配置され、前記装置が、背中合せに配置されたスペーサ要素を備え、前記スペーサ要素が、前記2つの独立した経路に配置された一次物品の流れに対し同時に作用可能であるように、共通の駆動手段によって結合されている請求項2に記載のパッケージング機械。
【請求項４】
三次パッケージブランクを、合流する前記二次パッケージと結合するように前記三次パッケージング装置に供給する移送コンベヤを具備し、前記移送コンベヤが、前記2つの独立した経路を含む水平面の上方または下方に配置された送込み端部を有し、前記移送コンベヤのアウトプット端部が、前記2つの独立した経路のアウトプット端部の間にかつそれらと実質的に同一平面上に位置合せして配置されるように傾斜し、前記移送コンベヤのアウトプット端部において、前記二次パッケージが前記三次パッケージブランクと合流し結合される請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のパッケージング機械。
【請求項５】
前記三次パッケージング装置の下流に配置された仕上げ装置を具備し、前記仕上げ装置が、前記三次パッケージング装置から直接排出される物品を受け取り、かつ仕上がったパッケージを、入ってくる一次物品が配置される前記経路の各々と同じ速度で移動して、前記仕上げ装置から移送手段に沿って搬送するように、構成されかつ配置されている請求項4に記載のパッケージング機械。
【請求項６】
二次パッケージブランクを前記2つの独立した経路の各々に、それら2つの独立した経路の各々の前記一次物品と結合するように供給する手段と、三次パッケージを、前記2つの独立した経路の各々から排出される、パッケージングされた一次物品と結合するように供給する手段であって、前記三次パッケージブランクを供給する手段が、前記二次パッケージブランクを供給する手段に近接して配置される、手段と、二次パッケージブランクおよび三次パッケージブランクを、二次パッケージブランクおよび三次パッケージブランクを供給するそれぞれの手段に順に投入するように動作可能な単一の投入装置と、を具備する請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のパッケージング機械。
【請求項７】
二次カートンによって収容される物品をグループ化する装置であって、所定の経路に沿って移動するように配置された第1の一連のスペーサ要素を具備し、各スペーサ要素が、第1の送込み流からの少なくとも1つの物品に係合し、かつ物品を当該装置の作業範囲内で搬送するように動作可能であり、同様の所定の経路に沿って移動するように配置された第2の一連のスペーサ要素をさらに具備し、前記第2の一連のスペーサ要素の各々が、物品の第2の送込み流からの少なくとも1つの物品に係合するように動作可能であり、前記第1の一連のスペーサ要素のスペーサ要素が、前記第2の一連のスペーサ要素のスペーサ要素に、駆動手段によって結合され、それにより前記結合されたスペーサ要素が同じ速度で搬送される装置。
【請求項８】
前記第1の一連のスペーサ要素および前記第2の一連のスペーサ要素が、背中合せで配置され、かつ別個の独立したコンベヤに配置された一次物品の別個の流れに対して作用することにより、前記別個の独立したコンベヤでの一次物品の処理を同期させ、それにより当該装置によって処理される一次物品が、前記別個の独立したコンベヤの各々で搬送される際に、同様にグループ化され計量され、それらのそれぞれの別個の独立したコンベヤのアウトプット端部から同時に排出される請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記第1の一連のスペーサ要素が、共通のバーによって前記第2の一連のスペーサ要素に対で結合され、前記スペーサ要素の対が、当該装置のカム路に追従することにより、当該装置の作業範囲を通してそれらの移動を制御し同期させるように構成されかつ配置されている請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
ブランク等の物品を、それら物品を処理する機械に供給する投入装置であって、投入機構(70)と、物品(8)が装填されたパレットを供給する第1のコンベヤ(32)と、空のパレット(4)を取り除くコンベヤ(36)と、第1のパレットリフト(38)と、を具備し、前記物品(8)が装填されたパレットを供給するコンベヤ(32)が、前記空のパレットを取り除くコンベヤと実質的に平行に位置合せして配置され、それにより空のパレットが除去可能である際にすべてのパレットが供給可能である投入装置。
【請求項１１】
前記投入機構が、前記装填されたパレットから物品を取得し、それらをパッケージング機械の1つまたは複数の送込み点に供給するように動作可能であり、前記投入機構が前記装填されたパレットから物品を取得すると、前記第1のパレットリフトが、パレットを、物品が装填されたパレットを供給する第1のコンベヤから、前記空のパレットを取り除くコンベヤに移動させるように動作可能である請求項10に記載の投入装置。
【請求項１２】
装填されたパレットを供給する第2のコンベヤと第2のパレットリフトとをさらに具備し、同じ前記投入機構が、前記第2のコンベヤ上の装填されたパレットから物品を取得し、それらをパッケージング機械の別の送込み点に供給するようにも動作可能であり、前記第2のパレットリフトが、パレットを、前記パレットを供給する第2のコンベヤから、前記空のパレットを取り除くコンベヤに移動させるように動作可能であり、空のパレットを取り除くコンベヤが、前記装填されたパレットを供給する第1のコンベヤおよび第2のコンベヤ両方に対応する請求項11に記載の投入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶または瓶等の一次物品を、複数のパッケージングされたカートンにパッケージングすることに関する。より詳細には(ただしこれに限定されるわけではないが)、本発明は、2つ以上の隣接する流れで同時に搬送される物品をパッケージングする装置および方法と、2つのラインで2つ以上の隣接する流れで搬送される物品を計量しグループ化する装置および方法と、こうした計量システムを組み込み、三次パッケージングシステムおよび四次包装システムが統合されたパッケージングラインとに関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージングの分野では、缶および瓶等、種々のタイプの一次物品を、物品の配列を合わせてマルチパックに収容または保持する二次パッケージ(カートン)にパッケージングすることができる、適合可能な機械を提供する必要がある。こうしたマルチパックを、後続するサブアセンブリに提供することが知られており、そこでは、複数のマルチパックまたはカートンを揃えて三次パッケージにする。さらに、こうした三次パッケージのグループを、さらに別の後続するサブアセンブリに提供することが知られており、そこでは、複数のこうした三次パッケージを揃えて包装することにより、小売店に分配するパレット貨物にする。
【０００３】
経済的かつ効率的なパッケージングのために、カートンおよび包装された三次パッケージの可能な限り高いスループットを達成する必要がある。パッケージングラインの線形寸法、物品のタイプ、およびパッケージングラインが対応することができるカートンのタイプもまた、機械に対する摩損とともに重要な考慮事項である。機械ラインを高速に運転することができるほど、高いスループットを達成することができるが、これは、カートンの操作が複雑性をもたらしそれが運転速度を制限する場合、常に可能とは限らない。さらに、高速で運転することにより、機械の部品が摩擦および熱により摩損し損傷する可能性がある。これにより、パッケージング機械および可能性として瓶詰ライン全体に対するダウンタイムが発生するとともに、それら機械に対し費用のかかる修理が必要となる可能性がある。したがって、単純に機械の運転速度を上昇させる以外の方法で機械アウトプットを最適化することが有利である。実際に、摩損、摩擦および熱損傷が発生する可能性があるため、パッケージングされた物品のスループットを損なうことなく機械をより低速で運転することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの既知の機械は、1つのタイプのカートンしかパッケージングすることができず、瓶詰工場では、異なるカートンタイプをパッケージングするために複数の機械を使用する必要のある可能性があり、各機械は、かなりの床面積を占め、購入および操作に費用がかかる可能性がある。したがって、種々の物品、すなわちカートンタイプおよびカートンサイズに対応するように適合可能なパッケージング機械があることが望ましい。また、占有される床面積を低減するように、パッケージング機械の線形寸法を最小限にすることも望ましい。
【０００５】
本発明は、パッケージングの分野において多数の利点または改良を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第1の態様によれば、本発明は、パッケージング機械であって、少なくとも2つの独立した経路を備え、その上で、二次カートンによって収容される一次物品が、パッケージング機械の送込み端部から一体的な三次パッケージング装置まで運搬され、前記2つの独立した経路から直接排出される二次カートンが、三次パッケージと合流し結合される、パッケージング機械であり、三次パッケージが、入ってくる一次物品が配置される経路の各々の速度と同じ速度で移動して、移送手段に沿って前記三次パッケージング装置から搬送されることを特徴とする、パッケージング機械を提供する。
【０００７】
好ましくは、パッケージング機械は、各経路上の物品に同時に相互作用するように動作可能な、物品をグループ化する装置を備える。任意に、物品をグループ化する装置は、前記経路のうちの2つ隣接する経路の間に、2つの経路の各々で搬送される一次物品を同時にグループ化しかつ計量するように配置される。
【０００８】
さらに、または別法として、パッケージング機械は、三次物品を、合流する処理済み物品と結合するように三次パッケージング装置に供給する移送コンベヤを備え、移送コンベヤは、前記2つの経路を含む水平面の上方または下方に配置された送込み端部を有し、かつ、移送コンベヤのアウトプット端部が、前記2つの経路の間にかつそれらと実質的に同一平面上に位置合せして配置されるように傾斜し、そのアウトプット端部において、処理済み物品が三次物品と合流し結合される。
【０００９】
任意に、前記三次パッケージング装置の下流に仕上げ装置が配置され、仕上げ装置は、三次パッケージング装置から直接排出される物品を受け取り、かつ仕上がったパッケージを、入ってくる一次物品が配置される経路の各々と同じ速度で移動して、前記仕上げ装置から移送手段に沿って搬送するように、構成されかつ配置される。
【００１０】
任意に、パッケージング機械は、一次物品と結合するように二次パッケージを2つの経路の各々に供給する手段と、三次パッケージを、一次物品および二次パッケージと結合するように供給する手段であって、三次パッケージを供給する手段が、二次物品を供給する手段の上流である、手段と、二次パッケージおよび三次パッケージを、二次物品および三次物品を供給するそれぞれの手段に順に投入するように動作可能な単一の投入装置とを備える。
【００１１】
したがって、本発明の第2の態様は、二次カートンによって収容される物品をグループ化する装置であって、所定の経路に沿って移動するように配置された第1の一連のスペーサ要素を備え、各スペーサ要素が、第1の送込み流からの少なくとも1つの物品に係合し、かつ物品を装置の作業範囲内で搬送するように動作可能であり、同様の所定の経路に沿って移動するように配置された第2の一連のスペーサ要素をさらに備え、第2の一連のスペーサ要素の各々が、物品の第2の送込み流からの少なくとも1つの物品に係合するように動作可能である、装置であり、第1の一連のスペーサ要素のスペーサ要素が、第2の一連のスペーサ要素のスペーサ要素に、駆動手段によって結合され、それにより結合されたスペーサ要素が同じ速度で搬送されることを特徴とする、装置を提供する。
【００１２】
好ましくは、第1の一連のスペーサ要素および第2の一連のスペーサ要素は、背中合せで配置され、かつ別個の独立したコンベヤに配置された一次物品の別個の流れに対して作用することにより、前記別個の独立したコンベヤでの一次物品の処理を同期させ、それにより装置によって処理される一次物品が、前記別個の独立したコンベヤの各々で搬送される際に、同様にグループ化され計量され、それらのそれぞれの別個の独立したコンベヤのアウトプット端部から同時に排出される、
【００１３】
任意に、第1の一連のスペーサ要素は、共通のバーによって第2の一連のスペーサ要素に対で結合され、前記スペーサ要素の対は、装置のカム路に追従することにより、装置の作業範囲を通してそれらの移動を制御し同期させるように構成されかつ配置される。
【００１４】
第3の態様によれば、本発明は、ブランク等の物品を、それら物品を処理する機械に供給する投入装置であって、投入機構(70)と、物品(8)が装填されたパレットを供給するコンベヤ(32)と、空のパレット(4)を取り除くコンベヤ(36)と、第1のパレットリフト(38)と、を備え、物品(8)が装填されたパレットを供給するコンベヤ(32)は、空のパレットを取り除くコンベヤと実質的に平行に位置合せして配置され、それにより空のパレットが除去可能である際にすべてのパレットが供給可能である、投入装置を提供する。
【００１５】
任意に、投入装置は、装填されたパレットを供給する第2のコンベヤと第2のパレットリフトとをさらに備え、同じ投入機構は、第2のコンベヤ上の装填されたパレットから物品を取得し、それらをパッケージング機械の別の送込み点に供給するようにも動作可能であり、第2のパレットリフトは、パレットを、パレットを供給する第2のコンベヤから、前記空のパレットを取り除くコンベヤに移動させるように動作可能であり、空のパレットを取り除くコンベヤは、装填されたパレットを供給する第1のコンベヤおよび第2のコンベヤ両方に対応する。
【００１６】
ここで、本発明の例示的な実施形態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】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の第1の実施形態によるパッケージング機械によって構成された例示的なカートンパッケージを示す図である。
【図１Ｂ】本発明の第1の実施形態によるパッケージング機械によって構成された例示的なカートンパッケージを示す図である。
【図２】本発明の第1の実施形態による例示的なパッケージングラインの斜視図である。
【図３】図2のパッケージングラインの送込み端部の拡大図である。
【図４】図2のパッケージングラインの計量機構およびカートン形成部の拡大図である。
【図５】図2〜図4に示すカートン送込み、カートン形成および計量機構の拡大図である。
【図６】図1のパッケージングラインの計量機構の拡大図である。
【図７】図1のパッケージングラインの三次パッケージング部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面に示す特徴の参照を容易にするために、特徴およびそれらの対応する参照数字のリストを以下に示す。
【００１９】
【表１】
2011510878.tif 000003
【００２０】
本発明のパッケージングラインについて、図2〜図7の各々を全体的に参照して説明する。本発明は、缶または瓶(C)等の一次物品を、物品の2つの入ってくる流れを利用することにより、例示的な(図1Aおよび図1Bに示すような)頂部把持型クリップ8a,8b等の二次カートンに効率的にパッケージングする。入ってくる流れの各々における物品は同時に処理され、したがって、等価な線形速度で運転している単一物品流のパッケージング機械に比較してアウトプットが2倍になる。
【００２１】
図2に、本発明のパッケージングライン10を示す。パッケージングラインは、全体として参照記号56で示す送込み端部と、二次カートンブランク8および三次カートンブランク6を投入する、全体として16で示す自動投入アセンブリと、全体として参照記号12で示す三次カートン送込み機構と、全体として24で示す二次パッケージ8から三次パッケージ6の投入部と、仕上げ装置14とを備えている。
【００２２】
パッケージングライン10は、第1のコンベヤ26において2つの流れで搬送される一次物品Cを収容し、第2のコンベヤ28において2つの流れで搬送される一次物品Cを収容する。第1のコンベヤ26および第2のコンベヤ28は、一端において、瓶詰または充填ラインのアウトプット端から一次物品Cを受け取り、他端において、その物品Cをパッケージングライン10の送込み端部56に供給する。コンベヤ26,28は、種々の物品C(330ml缶から500ml瓶まで等)がパッケージングラインに収容され得るように幅が調整可能であり得る。好ましい実施形態では、第1のコンベヤ26および第2のコンベヤ28の各々は、2つの一次物品Cを並んで収容するように寸法が決められている。一次物品Cの第1の流れを、図3では参照記号42で示し、一次物品Cの第2の流れを44で示す。
【００２３】
二次カートン8aおよび8bは、それぞれ2×2および2×3の構成で配置された4つの缶Cおよび6つの缶Cを収容するように構成されている。図面を参照して以下の説明を読むことにより、二次パッケージングクリップ8aおよび8bは二次パッケージまたは二次カートンラッパの例示的な例であることが理解され、本実施形態および他の実施形態のパッケージング機械は、缶と同様に瓶およびたとえばプラスチック製のデイリーポット等の他の一次物品を収容する種々のタイプの二次パッケージ(より全体的に図2〜図8において参照数字8で示す)に対応することができることが考えられる。こうした一次物品を、種々の構成で二次カートンに収容することができる。一次物品Cの移動の方向を矢印「X」で示す。
【００２４】
二次カートンブランク8と三次カートンブランク6(図3参照)とを第1のカートンホッパ48および第2のカートンホッパ50と三次カートンリフト52および三次カートンホッパ54とに一貫して提供するために、自動投入アセンブリ16が設けられている。自動投入アセンブリ16を、図3に最も明確に示す。自動投入アセンブリ16は、投入機構70と、二次カートンブランク8が装填されたパレットを供給するコンベヤ32と、三次カートンブランク6が装填されたパレットを供給するコンベヤ34と、空のパレット4を取り除くコンベヤ36と、第1のパレットリフト38と、第2のパレット40とを備えている。
【００２５】
自動投入アセンブリ16は小型であり、したがって、二次カートンブランクおよび三次カートンブランクが装填されたパレット30,46を供給するために必要な床面積が最小限になる。さらに、このプロセスを自動化することにより、操作者の必要が軽減する。自動投入アセンブリ16は、コンベヤ32および34が、二次カートンブランク8が装填されたパレット30と、三次カートンブランク6が装填されたパレット46とをそれぞれ供給することによって動作する。各コンベヤ32,34の端部に、リフト40,38が設けられている。リフト40,38がパレット30,46を保持していない時、装填されたパレット30,46は、適切なコンベヤ32,34によって供給される。装填されたパレット30,46は、この実施形態では、投入機構70により、供給コンベヤ32,34の端部から関連する隣接リフト40,38上まで移動する。他の実施形態では、リフト40,38に連結された移送手段を用いて、二次カートンブランク8が装填されたパレット30と三次カートンブランク6が装填されたパレット46とが、関連するリフト40,38に移送される。
【００２６】
二次カートンブランク8が装填されたパレット30および／または三次カートンブランク6が装填されたパレット46がリフト40,38に配置されると、投入機構70(関節持上げアーム72が取り付けられている)が、関節持上げアーム72を用いてブランク8または6のスタックをピックアップし、それらブランク8,6を適切なホッパ48／50または52上にそれぞれ投入する。十分な投入の繰返しが完了し、パレットが、二次カートンブランク8または三次カートンブランク6が取り出されて空になると、空のパレット4を保持しているリフト40,38が、空のパレット用のコンベヤ36と実質的に同じ高さまで降下する。空のパレットは、この実施形態では投入機構によって、空のパレット用のコンベヤ36上に移送され、そのコンベヤ36は、自動投入アセンブリ16から空のパレットを取り除くように動作可能である。パレット用コンベヤ32,34,36は、プログラマブルロジックコントローラを用いて制御され、したがってこの領域では機械に対する人間の操作者は不要である。
【００２７】
空のパレット4を取り除く外向きのコンベヤ36は、三次カートンブランク6が装填されたパレット46を供給するコンベヤ34の下方に配置されている。これは、供給機構および除去機構が、同じ床面積内に収容され、したがって、装填されたパレットを供給し空のパレットを取り除くために必要な床面積が最小限になることを意味する。この小型の解決法により、パッケージングライン10に必要な面積が縮小される。
【００２８】
他の実施形態では、外向きのコンベヤ36は、二次カートン8が装填されたパレット30を供給する他方のコンベヤ32の下方に配置されることが考えられる。さらに他の実施形態では、内向きの供給コンベヤ34,32がともに、それら自体の外向きのコンベヤ36を有する。しかしながら、2つの内向きのコンベヤ32,34に対応する外向きのコンベヤ36は1つだけあればよいことが最も有利である。三次カートンリフト52および三次カートンホッパ54が投入機構70の動作可能範囲内に配置されるため、本発明のさらなる利点が得られる。投入機構70は、二次ブランク用の両ホッパ48,50と三次カートンリフト52とにブランク8,6を供給することができ、三次カートンリフト52がブランク6を三次カートンホッパ54に供給する。投入機構70の小型な特質とその汎用性とにより、パッケージングラインにブランク6,8を効率的に供給することが可能になる。既知のパッケージング機械では、三次パッケージングアセンブリは、二次パッケージングアセンブリとは別個のアセンブリとして設けられるか、または別個の三次ブランク6供給部が必要であるほど二次ブランクの供給部のはるか下流に設けられる。好都合には、本発明のパッケージングラインは、二次カートンブランクの供給および送込み部が三次カートンブランクの供給および送込み部に近接して配置され、したがって、単一の投入機構70がそれら両方に十分役立つことができるように構成されかつ配置され、したがって、効率が向上し(必要な部品および／または機械の操作者がより少なくなるため)、パッケージングライン10がより小型になる。
【００２９】
その一方で、物品の2つの入ってくる流れ42,44が、スターホイール62によって標準のライン圧力で供給される。物品の流れを調節するスターホイールは、本技術分野において既知である。この実施形態では、物品の入ってくる流れ42,44の各々の各側部に、4つのスターホイールが使用される。1つまたは各流れが物品の単一ラインしか含まない他の実施形態では、スターホイールの数を低減することができる。物品の3つ以上の入ってくる流れに対応する別の実施形態では、スターホイールの数は5つ以上である。本実施形態では、各スターホイール62にそれ自体の独立した駆動機構、好ましくはサーボモータが設けられている。スターホイールが独立して駆動されることにより、パッケージングラインは、入ってくる流れ42,44を確実に同期させるために完全に調整可能であり続ける。
【００３０】
計量機構64(後述する)は、物品の入ってくる流れ42,44を必要な構成にグループ化する。説明中の図示する例では、二次カートンブランク8は、6つの物品Cを2×3構成で保持する(図1B参照)。本発明の計量機構64は、物品の入ってくる流れ42,44の各々の両側で動作可能であり、物品Cを2×3の物品のグループに分離する。
【００３１】
第1のホッパ48および第2のホッパ50に二次カートンブランク8が供給されると、物品Cの第1のグループのアセンブリの場合、第1のホッパ48および第2のホッパ50の各々は、個々のブランクを回転真空機構58に同時に供給し、回転真空機構58は、真空吸引カップ60(本技術分野において既知)を使用することにより、入ってくる流れ42,44の各々の物品Cのグループの上に同時にブランク8を載置する。これを図5に示す。この図示する実施形態では、単一の回転真空機構58を使用して、入ってくる流れ42,44の各々にブランク8が供給される。これにより、処理が簡略化し、必要なモータの数が最小限になる。したがって、使用することができる、2つの独立して駆動される回転真空機構、すなわち、一方は1つの入ってくる流れ42に形成されるグループにブランク8を載置し、他方は第2の入ってくる流れ44に形成されるグループにブランク8を載置する、回転真空機構を、同期させる必要が軽減する。しかしながら、考えられる実施形態では、2つの独立して駆動される回転真空機構が使用され、入ってくる流れ42,44の各々が異なる物品CおよびC'(図示せず)を含む。この任意の特徴は、複雑性をわずかに増大させるが、パッケージングライン10がより高い柔軟性を提供することができるという利点を提供する。
【００３２】
物品の両方の流れ42,44が送込み部56の下流に搬送される際に、続く物品のグループが生成される。この実施形態では、二次カートンは、フォーマ74を用いて物品のグループの上に配置される。他の実施形態では、2×3フォーマの代りに、パッケージングされているカートンの構成に適切なフォーマが用いられる。他の実施形態では、こうしたフォーマは完全に任意であるため、使用されない。
【００３３】
ここで、グループ化機構について、特に図6を参照して説明する。各々物品が並んで当接している、送り込まれる物品の第1の流れ42および第2の流れ44が、グループ化機構64の各送込み端部に導入される。上述したように、物品Cのライン圧力は、周知であるように送込みスターホイール42によって制御されることが好ましい。物品グループ化機構64は、後述するように、その機構により物品Cの流れも制御しながらカートン毎に正確な数の物品Cをグループ化し、それにより、それらをグループ化機構64の下流のカートンの流れと同じ速度でカートンと結合することが可能になる。
【００３４】
グループ化機構64では、物品コンベヤの両側にグループ化アセンブリ94が配置されている。各グループ化アセンブリ94は構造が同様であり、まず、外側グループ化アセンブリ94について説明し、そののち、内側グループ化アセンブリ96(2つのグループ化アセンブリが連続して背中合せに配置されている)について説明する。
【００３５】
アセンブリ96は、複数のスペーサ要素88を有しており、それらは、間隔が空けられた一対の無端チェーン84を備える無端コンベヤに取り付けられている。この実施形態では、各スペーサ要素88は、互いに隣接して配置された3つの部分的に円筒状の凹部を含む係合部を有している。パッケージングされる物品のサイズが同じである場合、各凹部は長さが同じであり、凹部が係合する瓶または缶C(または他の物品)の周壁部に実質的に一致するような形状である。スペーサ要素88を、先行するスペーサ要素または後続するスペーサ要素を含む対にグループ化することができる。
【００３６】
スペーサ要素の本体部分の下側から、カム従動子が突出している(図示せず)。各スペーサ要素88は、好適な取付け手段によって無端チェーン84に連結されている。この実施形態では、各要素の本体部分は、無端チェーン84(一方のみを示す)の間に延在しかつそれに固定される一対のバー90に摺動可能に取り付けられている。この構成により、スペーサ要素88の横方向の移動が可能になるが、無端チェーン84に対する回転移動または長手方向移動は防止される。
【００３７】
無端チェーン94は、アセンブリ94のガイドトラックに取り付けられている。アセンブリ94はさらに、各スペーサ要素88から延在するカム従動子を受け入れるカムトラック92を備えている。無端チェーン94は、モータ、たとえばサーボモータ(図示せず)により駆動軸を介して駆動される。各スペーサ要素88がカムトラック92の経路に沿って下方に移動する際、凹部は、物品コンベヤ26,28上の物品Cの動きの方向に対して平行な面に維持される。
【００３８】
動作時、無端チェーン94の連続する流れに沿った動きにより、先行するスペーサ要素88が後続するスペーサ要素の前で物品Cに係合するように配置され、したがって機構は、3つの物品分の最大長さでありかつそれらの間のピッチは比較的短い物品の2つのグループを形成する。
【００３９】
任意に、グループ化機構94,96を用いて流れの方向に1つから3つの物品分の長さからなる2つのグループか、または別法として物品の流れ方向に4つから6つの物品分の長さである1つのグループを生成するために、機構には第2の動作モードがある。
【００４０】
この目的のために、一次カムトラック92(所望のグループ化を達成するためにスペーサ要素88を物品Cに接触させる)に加えて、別の実施形態では、二次カムトラック(図示せず)が設けられ、それにより、二次カムトラックに追従するスペーサ要素88が、物品Cに接触するように配置されるのが遅延する。先行するスペーサ要素88が、特定の動作モードに従って二次カムトラックに入るか否かを選択する、調整手段または選択手段が設けられる。後続する係合部材(図示せず)が開口部を通過する時に部分的に後退しないかまたは開口部に引っ掛らないことを確実にするために、二次カムトラックの出口に阻止部材が設けられることが好ましい。
【００４１】
内側グループ化アセンブリ96は、パッケージングライン10のこの部分に必要な空間を最適化するように構成され配置されている。内側グループ化アセンブリ88のスペーサ要素88は、無端チェーン86の間に延在しかつそれに固定される両端バー90の各端部に取り付けられている。このように、内側グループ化アセンブリ96は、背中合せに配置される、外側グループ化アセンブリのうちの2つから形成されるが、スペーサ要素がバー90の各端部に取り付けられ、かつ2つの対向するスペーサ要素88を駆動するために2つの無端チェーン86しか必要でなく、一方で外側グループ化アセンブリ94では、片面のみのアセンブリに対して2つの無端チェーン(または他の好適な駆動手段)が必要であるという、著しい相違がある。したがって、内側アセンブリ96は、2つの外側アセンブリ94の幅の合計より狭く、それにより2つの処理する流れ42および44の間で両端計量システムが動作可能である。他の実施形態では、両端計量システムの両側のスペーサ要素を、2つのレーン42,44の各々において異なるスタイルの物品を収容するために、異なるように構成し、配置しかつ／または成形することができると考えられる。
【００４２】
物品Cのグループ化は、上述したように、1つから6つの部品のグループを生成することができるように適合可能である(4〜6の物品に対し2カムトラック構成が必要であり、2つの隣接するスペーサ要素88が対として動作するが、これについては図示していない)。物品Cのグループ化は、全体的なパッケージングライン10の任意の特徴であるが、上述した2レーンパッケージングラインに対して計量を他の方法で行うことも可能であり、両側グループ化機構96は、サイズの異なる物品に適合可能であり、かつ種々の構成が必要なカートンに対応することができる、小型の解決法を提供する。グループ化機構96が2つの外側アセンブリ94の幅の合計より狭いため、パッケージングライン10の全幅は、揃えられたカートングループ82を三次ブランク6の上に容易に移送することができるために十分狭いままである(下記参照)。
【００４３】
さらに、他の実施形態では、グループ化アセンブリ96の一方の側のスペーサ要素が、第1の処理ライン26および第2の処理ライン28に提供されている種々のタイプの物品に対応するように、形状および／または寸法が他方の側のスペーサ要素と異なり得ることが考えられる。こうした実施形態では、最終的な三次パッケージは、たとえば2パックの缶および2パックの瓶を含む。
【００４４】
カートンパッケージは、グループ化された物品および二次カートンに対し、仕上げ機構68、この場合は一対のローラ68を通過させることによって完成する。一対のローラ68は、カートンの側部が適所に固定されることを確実にするように、パッケージの両側に圧力を加える。上述したように、パッケージングされるカートンの正確な特質は任意であり、したがって、一対のローラ68を使用することは完全に任意である。そして、完成したパッケージ80は単一のラグ76を含む遅延機構、すなわちラグチェーンに移送される。完成したパッケージ80が遅延機構66に移送される際、先行するパッケージ82の移動が減速し、すぐ後のパッケージが追いつく。2つのパッケージのグループを形成するためにパッケージを減速させることは、物品が2×6の物品(2×3の構成に配置された物品の2つのパッケージまたは2×2の構成に配置された3つのパッケージ)に再グループ化されるように、カム路とともにベルト、ホイール、ロボットまたはチェーンのシステムによって達成可能であるが、本明細書に記載した機構には限定されない。
【００４５】
カートンパッケージ80が組み立てられているのと同時に、三次カートンブランク6が、コンベヤ78に沿ってケースパッカブランク用のリフト52から三次カートンホッパ54上に移送され、その後、第1の入ってくる流れ42および第2の入ってくる流れ44のグループ化機構の下にかつそれらの間に搬送される。2つの段を用いることにより、パッケージングラインの線形寸法が低減し、より小型になる。三次カートンブランク6の供給は、カートンパッケージ80のアセンブリと同期し、それにより、三次カートンブランクは、グループ化されたパッケージ82の高さに近接しかつ2つの処理している流れの間に到達する(図7を参照)。処理している流れの各々における一対のパッケージ80の構成およびグループ化が完了するとほぼすぐに、それらを受け入れるように三次ブランク6が供給される。処理している流れ42,44の各々のパッケージ82の揃えられた対を、それらの間に配置された三次ブランク6の上に移動させるように、処理している流れ42,44の両側に移送ロボット18が設けられている(図7に示す)。ロボットを用いて、揃えられたパッケージ82をこのように持上げ適所に配置することにより、パッケージングライン10のピッチが維持され、揃えられた二次パッケージを三次パッケージに移送する別個のサブアセンブリに仕上がったパッケージ82を搬送する必要なしに、三次パッケージングアセンブリは、パッケージングライン10の一体部分として形成されている。
【００４６】
上述したパッケージングライン10によって行われる処理における任意の最終ステップでは、三次パッケージは、回転ロボット20によって移送され、仕上げ装置、この実施形態ではシュリンク包装装置に移送される。
【００４７】
図面に示したカートン8の構成は、本発明の利点を特定の二次カートン形成およびクレートへの三次パッケージングにいかに適用することができるかの例を示す。好ましくは直線装置で、種々の一連の連続した折畳み操作によって形成されたカートンを、必ずしも上述したグループ化ステップ、形成ステップおよび仕上げステップを含むことなく、本発明によるパッケージング機械によって組み立てることができることが考えられる。したがって、本発明は、上述した特定のカートンまたは物品タイプに、または上述した折畳みおよび構成プロセスへの適用に限定されるものとみなされるべきではなく、これらの態様を、特定の製造要件に従って変更することができる。
【００４８】
上述したことを読むと、本発明は、パッケージング機械の分野において改善をもたらすことが理解されよう。既知の単一ラインパッケージング機械では、物品は二次クリップを用いて揃えられ、その後、グループ化された物品は、コンベヤに沿って第2のインラインサブアセンブリ、すなわち分割機に移送され、そこで、単一ラインが、2つの並んだパッケージを第3のインラインサブアセンブリに移送することができるように分割される。三次パッケージブランクは、第3のインラインサブアセンブリに供給され、二次パッケージは、三次パック内に装填され、その後、その三次パックが第4のインラインサブアセンブリまで搬送され、そこで、シュリンク包装仕上げが行われる。こうした機械の平均長さは300mであり、本発明の上述したパッケージングラインは、わずか120mである。300カートン／分(2×2の構成で4つの物品を含む)および50の三次パッケージ(24の物品を含む)をもたらすために、単一ラインの機械は、760m／分の平均線形動作速度で運転することが既知であるが、本発明の2ラインの統合されたパッケージングラインは、380m／分の平均線形動作速度で運転すればよい。要約すると、本発明は、高スループットであるが、等価の既知の機械の長さの半分未満であり、かつスループットを低下させることなく既知の機械の線形運転速度の半分で動作することができる、小型かつ効率的な機械を提供する。これらの利点は、2ライン機械に、物品の2つ(またはそれより多くの)レーンの同時処理と、物品の両レーンに同時に対応する小型の(幅が狭く短い)計量およびグループ化機構と、二次ブランクホッパおよび三次ホッパの両方に対応する自動ローダ機構と、パレット供給コンベヤと垂直に位置合せして配置された外向きのコンベヤ(機械ラインの線形寸法を低減する)と、二次パッケージ形成と垂直に位置合せして配置され(機械ラインの線形寸法を低減する)、かつ三次パッケージブランクが、パッケージングされた二次物品と、二次パッケージの完成のわずか数カートンピッチ(好ましくは1)内で合流するように配置された、三次カートン送込み／移送と、三次パッケージの仕上げ装置への即時の移送とを提供することによって得られる。
【００４９】
本発明の範囲内でさまざまな変更を行うことができ、たとえば他の実施形態では、パッケージングされる物品およびカートンの寸法および形状と二次パッケージおよび三次パッケージのスタイルとは、本明細書に示すものと異なる、ということを理解することができる。本発明の他の実施形態では、仕上げ装置が省略され、仕上げ装置がある他の実施形態では、仕上げプロセスがシュリンク包装以外であり得ることが考えられる。
【００５０】
2つのラインで同時に処理することについて説明したが、他の実施形態では、3つの入ってくるレーンまたは処理レーンが設けられ、各々が同時に作用することも考えられる。こうした実施形態では、計量装置は、2つの二重部分と2つの単一部分とを有することができる。さらに、こうした実施形態での三次パッケージの送込みを、第1のレーンと第2のレーンとの間、かつ／または第2のレーンと第3のレーンとの間に配置することができ、または別法として、第2のレーンからのカートンが三次カートンブランク上に直接供給され、第1の処理レーンおよび第3の処理レーンからの二次カートンが、移送ロボットにより三次パッケージ上に搬送されるように、第2のレーンの端部に位置合せすることができる。しかしながら、複雑性を低減する最適な利点は、2つの処理レーンを使用することによって得られ、3つ以上の処理レーンを使用することができることが考えられるが、線形寸法を低減する利点は、こうしたパッケージング機械の必要な幅が増大することにより相殺されることになる。
【００５１】
本明細書で使用する、「中で(に)」、「端」、「上方へ」、「下方へ」、「側」等の方向についての言及は、説明している特徴をこうした向きに限定するのではなく、単に互いに相対的な向きを識別する役割を果たすものであることが理解されよう。
【符号の説明】
【００５２】
C  缶または瓶
6  三次カートンブランク
8  二次カートンブランク
8a  二次カートン、二次パッケージングクリップ
8b  二次カートン、二次パッケージングクリップ
10  パッケージングライン
12  三次カートン送込み機構
14  仕上げ装置
16  自動投入アセンブリ
20  回転ロボット
24  二次パッケージから三次パッケージの投入部
26  第1のコンベヤ
28  第2のコンベヤ
30  パレット
32  コンベヤ
34  コンベヤ
36  コンベヤ
38  第1のパレットリフト
40  第2のパレットリフト
42  物品の流れ
44  物品の流れ
46  パレット
48  第1のカートンホッパ
50  第2のカートンホッパ
52  三次カートンリフト
54  三次カートンホッパ
56  送込み端部
64  計量機構、グループ化機構
70  投入機構
78  コンベヤ
80  パッケージ
82  パッケージ
84  無端チェーン
88  スペーサ要素
90  バー
92  カムトラック
94  グループ化アセンブリ
96  グループ化アセンブリ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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