(57)【要約】  トラックに沿って独立可動物体を有する包装機を制御するステップと、座標系の区分に沿って先頭物体（３０１）及び後続物体（３０２）の物体体積（３０１’、３０２’）を移動させるステップと、間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定するステップと、後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）及び第１の関数（ｄｍ）における対応する最小離隔距離を関連付けるステップと、選択可動物体（３０２）に通信される選択物体座標（ｘａ）について、第１の関数（ｄｍ）から対応する最小離隔距離（ｄｍａ）を判定するステップと、第１の関数（ｄｍ）からの最小離隔距離（ｄｍａ）を、前記選択物体座標（ｘａ）と、選択可動物体（３０２）の下流の最も近い可動物体（３０１）の物体座標（ｘｂ）との間の得られた離隔（ｄ）と比較するステップとを含む方法が開示される。【選択図】  図１
2021536406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装容器を操作するように構成されている独立可動物体（３０１、３０２）を含む包装機（３００）を制御する方法（１００）であって、前記独立可動物体（３０１、３０２）は、トラック（３０４）に沿って前記独立可動物体（３０１、３０２）の位置を制御するように構成されている制御ユニット（３０３）と通信し、前記可動物体（３０１、３０２）の各々は、それぞれの物体体積（３０１’、３０２’）を占め、且つ前記トラック（３０４）の座標系（ｘ）でそれぞれの物体座標（ｘａ、ｘｂ）を有し、前記方法は、
前記座標系の第１の方向（３０６）において前記座標系の区分（３０５）に沿って先頭物体（３０１）及び後続物体（３０２）の物体体積（３０１’、３０２’）を移動させるステップ（１０１）であって、前記後続物体（３０２）の前記物体体積（３０２’）は、前記第１の方向（３０６）に対して前記先頭物体（３０１）の前記物体体積（３０１’）の上流にある、ステップ（１０１）
を含み、前記区分（３０５）に沿った前記先頭物体（３０１）の物体座標（ｘｂ）の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）において、前記方法は、
前記間隔にわたって前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定するステップ（１０２）であって、それにより、前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体体積（３０１’、３０２’）によって占められる空間は、前記セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）について異なる、ステップ（１０２）、
前記セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）で前記後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）を登録するステップ（１０３）、
前記後続物体の前記物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）及び第１の関数（ｄｍ）における前記対応する最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を関連付けるステップ（１０４）
を含み、それにより、前記トラック（３０４）に沿って選択可動物体（３０２）を移動させるために、前記制御ユニット（３０３）により、前記選択可動物体（３０２）に後に通信される選択物体座標（ｘａ）について、前記方法は、
前記第１の関数（ｄｍ）から対応する最小離隔距離（ｄｍａ）を判定するステップ（１０５）、
前記第１の関数（ｄｍ）からの前記最小離隔距離（ｄｍａ）を、前記選択物体座標（ｘａ）と、前記選択可動物体（３０２）の移動方向に対して前記選択可動物体（３０２）の下流の最も近い可動物体（３０１）の物体座標（ｘｂ）との間の得られた離隔（ｄ）と比較して（１０６）、前記得られた離隔（ｄ）を前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい又は大きいと判定するステップ（１０７）
を含む、方法（１００）。
【請求項２】
前記得られた離隔（ｄ）が前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい場合、修正物体座標（ｘｍｏｄａ）を前記制御ユニット（３０３）に送信するステップ（１０８）であって、それにより、前記修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、得られた離隔（ｄ）が前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも大きい状態で前記選択可動物体（３０２）を前記トラック上に位置決めする、ステップ（１０８）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するステップは、
前記先頭物体（３０１）の前記物体体積（３０１’）と接触するまで、前記後続物体（３０２）の前記物体体積（３０２’）を前記第１の方向（３０６）に移動させるステップ（１０２’）、
前記座標系に沿って規定の隙間（ｇ）で前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体体積（３０１’、３０２’）を変位させるステップ（１０２’’）、
前記変位後、前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体座標間の得られた差（ｘａ２−ｘｂ１；ｘｂ２−ｘａ３；ｘｂ３−ｘａ４）として前記最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するステップ（１０２’’’）
を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）における前記先頭物体の各物体座標（ｘｂ）について、前記最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）が判定されるまで、前記後続物体の前記物体体積（３０２’）を前記先頭物体の前記物体体積（３０１’）に向かって移動させながら、前記先頭物体の前記物体体積（３０１’）の位置を維持するステップを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体体積（３０１’、３０２’）の各々について、複数の接触領域（３０７、３０７、３０８、３０８’）を規定するステップ（１０１’）、
前記後続物体の前記物体体積（３０２’）を、
前記後続物体の前記物体体積（３０２’）の前記接触領域（３０７、３０７’）のいずれかが前記先頭物体の前記物体体積（３０１’）と交差するまで、又は
前記先頭物体の前記物体体積（３０１’）の前記接触領域（３０８、３０８’）のいずれかが前記後続物体の前記物体体積（３０２’）と交差するまで
移動させるステップ（１０１’’）
を含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記トラック（３０４）は、無限ループであり、物体座標の前記規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）は、前記無限ループを囲む前記座標系の区分（３０５）に沿って規定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の方向（３０６）に移動される前記物体体積（３０１’、３０２’）について、最小離隔距離の第１の関数（ｄ１ｍ）を判定するステップ（１０９）、
前記第１の方向（３０６）と逆の第２の方向（３０９）に移動される前記物体体積（３０１’、３０２’）について、最小離隔距離の第２の関数（ｄ２ｍ）を判定するステップ（１１０）
を含み、前記第１の方向（３０６）における前記先頭物体は、前記第２の方向（３０９）における前記後続物体である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記物体体積（３０１’、３０２’）は、仮想体積であり、及び前記座標系における前記物体体積（３０１’、３０２’）の前記移動は、仮想移動である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の関数（ｄｍ）は、前記仮想移動から判定される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
包装機（３００）であって、前記包装機のトラック（３０４）に沿って独立可動物体（３０１、３０２）の位置を制御するように構成されている制御ユニット（３０３）を有する包装機（３００）を制御するシステム（２００）であって、前記独立可動物体（３０１、３０２）は、包装容器を操作するように構成されており、前記可動物体（３０１、３０２）の各々は、それぞれの物体体積（３０１’、３０２’）を占め、且つ前記トラック（３０４）の座標系（ｘ）でそれぞれの物体座標（ｘａ、ｘｂ）を有し、前記システムは、
前記制御ユニット（３０３）と通信するように構成されている処理ユニット（２０１）であって、
前記座標系の第１の方向（３０６）において前記座標系の区分（３０５）に沿って先頭物体（３０１）及び後続物体（３０２）の物体体積（３０１’、３０２’）を移動させることであって、前記後続物体（３０２）の前記物体体積（３０２’）は、前記第１の方向（３０６）に対して前記先頭物体（３０１）の前記物体体積（３０１’）の上流にある、移動させること
を行うように構成されている処理ユニット（２０１）
を含み、前記区分（３０５）に沿った前記先頭物体（３０１）の物体座標（ｘｂ）の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）において、前記処理ユニット（２０１）は、
前記間隔にわたって前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定することであって、それにより、前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体体積（３０１’、３０２’）によって占められる空間は、前記セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）について異なる、判定すること
を行うように構成されており、前記処理ユニット（２０１）は、
前記セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）で前記後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）を登録すること、
前記後続物体の前記物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）及び第１の関数（ｄｍ）における前記対応する最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を関連付けること
を行うように構成されており、それにより、前記トラック（３０４）に沿って選択可動物体（３０２）を移動させるために、前記制御ユニット（３０３）により、前記選択可動物体（３０２）に後に通信される選択物体座標（ｘａ）について、前記処理ユニットは、
前記第１の関数（ｄｍ）から対応する最小離隔距離（ｄｍａ）を判定すること、
前記第１の関数（ｄｍ）からの前記最小離隔距離（ｄｍａ）を、前記選択物体座標（ｘａ）と、前記選択可動物体の移動方向に対して前記選択可動物体（３０２）の下流の最も近い可動物体（３０１）の物体座標（ｘｂ）との間の得られた離隔（ｄ）と比較して、前記得られた離隔（ｄ）を前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい又は大きいと判定すること
を行うように構成されている、システム（２００）。
【請求項１１】
前記処理ユニット（２０１）は、
前記得られた離隔（ｄ）が前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい場合、修正物体座標（ｘｍｏｄａ）を前記制御ユニット（３０３）に送信することであって、それにより、前記修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、得られた離隔（ｄ）が前記最小離隔距離（ｄｍａ）よりも大きい状態で前記選択可動物体（３０２）を前記トラック上に位置決めする、送信すること
を行うように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記処理ユニット（２０１）は、
前記先頭物体（３０１）の前記物体体積（３０１’）と接触するまで、前記後続物体（３０２）の前記物体体積（３０２’）を前記第１の方向（３０６）に移動させること、
前記座標系に沿って規定の隙間（ｇ）で前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体体積（３０１’、３０２’）を変位させること、
前記変位後、前記先頭物体及び前記後続物体の前記物体座標間の得られた差（ｘａ２−ｘｂ１；ｘｂ２−ｘａ３；ｘｂ３−ｘａ４）として前記最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定すること
を行うように構成されることにより、前記最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するように構成されている、請求項１０又は１１に記載のシステム。
【請求項１３】
プログラムがコンピュータによって実行されると、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを前記コンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のシステム（２００）を含み、且つ／又は請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法（１００）を実行する包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装容器を操作するように構成されている独立可動物体を有する包装機を制御するシステム及び包装機を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
包装容器生産ラインでコンベヤトラックに沿って包装容器を移送する場合、例えば包装容器の動作を制御する様々なシステムが存在する。このような包装容器の動作軌道の操作は、スループットの増加が望ましい高速生産ラインにおける幾つかの課題に関連付けられる。包装容器は、生産ラインで実行される一連の動作を受ける。様々な動作は、包装容器のグループを異なる用途（例えば、密封又は包装動作）に向けるために、例えば包装容器の位置の操作（例えば、包装容器の主な流れから包装容器のグループを移動させる）を必要とすることがある。リニアモーター技術に基づくコンベヤシステムは、これらの状況で包装容器を操作するために提案されている。これらのコンベヤシステムは、典型的には、閉ループトラック及びトラックに沿って複数のソレノイドを個々に制御することにより、トラックに沿って独立に移動される複数の可動物体又はカートを含む。独立可動物体又はカートを制御して、様々な動作で包装容器を連動させる。
【０００３】
機械における多くの独立可動物体（例えば、包装容器を操作する可動物体又はカート）を様々な手順で再配置若しくは較正するか、又は別の方法で手動変位させる必要がある製造業（例えば、包装産業）で問題が生じる。物体が包装機でトラックに沿って独立に移動できるため、物体間の衝突の関連するリスクがある。更に、独立可動物体の各々は、典型的には、トラック上の現在の場所に応じて異なる構成を想定する多くの移動要素を含む。これは、トラック上の上述の場所に応じて、向き及び形状又は機械において独立可動物体の各々によって占められる体積のばらつきを引き起こす。独立可動物体の構成は、物体がトラックに沿って移動する場合の上記の変動性に加えて、このようなシステムを利用する様々な用途に大きく左右されるため、衝突のリスクに対処する以前の解決策は、実施するのが複雑で面倒である。従って、カスタマイズ、保守及び較正動作は、資源量の増加を要求し、可動物体間の衝突のリスクの増加に関連する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、先行技術の１つ又は複数の制限を少なくとも部分的に克服することである。特に、目的は、包装機を制御する改良された方法及びシステム、特にそのような独立可動物体の較正及び再配置手順中、包装機においてトラックに沿って独立に可動な物体間の衝突のリスクを減らすことができる改良された方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様において、これは、包装容器を操作するように構成されている独立可動物体を含む包装機を制御する方法であって、独立可動物体は、トラックに沿って独立可動物体の位置を制御するように構成されている制御ユニットと通信し、可動物体の各々は、それぞれの物体体積を占め、且つトラックの座標系でそれぞれの物体座標を有する、方法によって達成される。方法は、座標系の第１の方向において座標系の区分に沿って先頭物体及び後続物体の物体体積を移動させるステップであって、後続物体の物体体積は、第１の方向に対して先頭物体の物体体積の上流にある、ステップを含み、区分に沿った先頭物体の物体座標の規定の間隔において、方法は、間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標間の最小離隔距離のセットを判定するステップであって、それにより、先頭物体及び後続物体の物体体積によって占められる空間は、セットにおける各最小離隔距離について異なる、ステップ、セットにおける各最小離隔距離で後続物体の物体座標を登録するステップ、後続物体の物体座標及び第１の関数における対応する最小離隔距離を関連付けるステップを含み、それにより、トラックに沿って選択可動物体を移動させるために、制御ユニットにより、選択可動物体に後に通信される選択物体座標について、方法は、第１の関数から対応する最小離隔距離を判定するステップ、第１の関数からの最小離隔距離を、前記選択物体座標と、選択可動物体の移動方向に対して選択可動物体の下流の最も近い可動物体の物体座標との間の得られた離隔と比較して、得られた離隔を最小離隔距離よりも小さい又は大きいと判定するステップを含む。
【０００６】
本発明の第２の態様において、これは、包装機であって、包装機のトラックに沿って独立可動物体の位置を制御するように構成されている制御ユニットを有する包装機を制御するシステムであって、独立可動物体は、包装容器を操作するように構成されており、可動物体の各々は、それぞれの物体体積を占め、且つトラックの座標系でそれぞれの物体座標を有する、システムによって達成される。システムは、制御ユニットと通信するように構成されている処理ユニットであって、座標系の第１の方向において座標系の区分に沿って先頭物体及び後続物体の物体体積を移動させることであって、後続物体の物体体積は、第１の方向に対して先頭物体の物体体積の上流にある、移動させることを行うように構成されている処理ユニットを含み、区分に沿った先頭物体の物体座標の規定の間隔において、処理ユニットは、間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標間の最小離隔距離のセットを判定することであって、それにより、先頭物体及び後続物体の物体体積によって占められる空間は、セットにおける各最小離隔距離について異なる、判定することを行うように構成されている。処理ユニットは、セットにおける各最小離隔距離で後続物体の物体座標を登録すること、後続物体の物体座標及び第１の関数における対応する最小離隔距離を関連付けることを行うように構成されており、それにより、トラックに沿って選択可動物体を移動させるために、制御ユニットにより、選択可動物体に後に通信される選択物体座標について、処理ユニットは、第１の関数から対応する最小離隔距離を判定すること、第１の関数からの最小離隔距離を、前記選択物体座標と、選択可動物体の移動方向に対して選択可動物体の下流の最も近い可動物体の物体座標との間の得られた離隔と比較して、得られた離隔を最小離隔距離よりも小さい又は大きいと判定することを行うように構成されている。
【０００７】
本発明の第３の態様において、これは、プログラムがコンピュータによって実行されると、第１の態様による方法のステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品によって達成される。
【０００８】
本発明の第４の態様において、これは、第２の態様によるシステムを含む包装機及び／又は第１の態様による方法を実行する包装機によって達成される。
【０００９】
本発明の更なる例が従属請求項で規定され、第１の態様に関する特徴は、第２の態様及び後の態様のために実施され得、逆も同様である。
【００１０】
間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標間の最小離隔距離のセットを判定し、物体座標及び第１の関数における対応する最小離隔距離を関連付けることにより、選択物体が移動するように意図されているトラック上の特定の座標に関連付けられる後の最小離隔を判定する。従って、トラック座標に応じた隣接物体間の最小離隔距離を考慮することができ、所要の最小離隔距離を満たすように、選択物体を意図された座標又は新しい座標に安全に移動させることができる。
【００１１】
本発明の更に他の目的、特徴、態様及び利点は、下記の詳細な説明及び図面から明らかになるであろう。
【００１２】
ここで、添付の概略図面を参照して、本発明の実施形態を一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】包装機の制御ユニットと通信するように構成されている処理ユニットを含む包装機を制御するシステムの概略図である。
【図２】異なる時点における座標系での先頭物体及び後続物体の物体体積の位置の概略図である。
【図３】物体及び物体の関連する体積の向き及びサイズが変わる、異なる時点における座標系での先頭物体及び後続物体の物体体積の位置の概略図である。
【図４】トラックに沿った物体位置に応じた２つの隣接物体間の最小離隔距離の関数の概略図である。
【図５】２つの物体座標間の距離を２つの物体間の最小離隔距離と比較するフロー図の概略図である。
【図６】トラックの座標系における２つの隣接物体の２つの物体体積の概略図である。
【図７ａ−７ｂ】２つの異なる及び逆の方向に移動する場合のトラックの座標系における２つの隣接物体の２つの物体体積の概略図である。
【図８ａ】包装機を制御する方法のフローチャートである。
【図８ｂ】包装機を制御する方法の更なるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、添付図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に後述し、本発明の実施形態の一部（全部ではない）を示す。本発明は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本発明は、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
【００１５】
図１は、包装機のトラック３０４に沿って独立可動物体３０１、３０２の位置を制御するように構成されている制御ユニット３０３を有する包装機３００を制御するシステム２００の概略図である。独立可動物体３０１、３０２は、包装容器（図示せず）を操作するように構成されている。トラック３０４は、図１に例示のように、無限ループであってもよい。トラック３０４を楕円トラックとして示すが、トラック３０４は、様々な形状、即ち異なる曲率半径を有する様々な曲線に沿って延在する形状を有し得ることが考えられる。可動物体３０１、３０２の各々は、包装機３００の空間でそれぞれの物体体積３０１’、３０２’を占め、且つトラック３０４の座標系（ｘ）でそれぞれの物体座標（ｘａ、ｘｂ）を有する。トラック３０４及び座標系（ｘ）並びに可動物体３０１、３０２及びそれぞれの物体体積３０１’、３０２’を仮想環境で表してもよい。例えば、物体体積３０１’、３０２’の形状を規定する仮想空間（ｘ、ｙ、ｚ）における形状パラメータのセットにより、物体体積３０１’、３０２’を表してもよい。従って、物体座標（ｘａ、ｘｂ）は、この仮想空間で物体体積３０１’、３０２’の位置を規定してもよい。しかし、更に後述のように、システム２００及び方法は、このような仮想環境及び包装機３００における実世界物理的実装形態の両方に適用される。実世界物理的実装形態の場合、座標系（ｘ）を包装機３００の物理座標系で更に表し、同様に、可動物体３０１、３０２は、トラック１０４に沿って移動する場合、それぞれの物体体積３０１、３０２’を占める。従って、後述のように、座標系（ｘ）の区分３０５に沿った先頭物体３０１及び後続物体３０２の移動物体体積３０１’、３０２’は、物体体積３０１’、３０２’の仮想表現及び物体体積３０１’、３０２’が占める実物理空間の両方に適用できると解釈されるべきである。同様に、座標系（ｘ）及び座標系（ｘ）の区分３０５は、包装機３００を設置する仮想座標系（ｘ）又は物理座標系（ｘ）に適用できると解釈されるべきである。従って、簡単にするために、本開示で可動物体の物体座標を参照する場合、両方の例（即ち座標系の仮想表現における物体座標及び物理座標系における物体座標）を参照することが理解されるべきである。
【００１６】
システム２００は、制御ユニット３０３と通信するように構成されている処理ユニット２０１を含む。処理ユニット２０１は、座標系の第１の方向３０６において座標系（ｘ）の区分３０５に沿って先頭物体３０１及び後続物体３０２の物体体積３０１’、３０２’を移動させるように構成されている。図２は、座標系（ｘ）に沿って移動される物体体積３０１’、３０２’の概略図である。異なる位置を、更に後述のように異なる時点ｔ１−ｔ６について示す。後続物体３０２の物体体積３０２’は、第１の方向３０６に対して先頭物体３０１の物体体積３０１’の上流にある。区分３０５に沿った先頭物体３０１又は先頭物体３０１の物体体積３０１’の物体座標（ｘｂ）の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）において、処理ユニット２０１は、間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定するように構成されている。最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）は、先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’によって占められる空間がセットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）について異なるという意味で解釈されるべきである。従って、２つの隣接物体の物体体積３０１’、３０２’が最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）にある場合、（物理空間又は対応する仮想表現で）物体体積３０１’、３０２’間の重複がない。
【００１７】
処理ユニット２０１は、セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）で後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）を登録し、後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）及び第１の関数（ｄｍ）における対応する最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を関連付けるように構成されている。従って、第１の関数（ｄｍ）は、後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）の関数として最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を記述する。第１の関数（ｄｍ）の例を図４に示す。従って、トラック３０４における後続物体３０２の特定の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）について、先頭物体３０１までの対応する最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を第１の関数（ｄｍ）から判定することができる。例えば、トラック３０４におけるゼロ基準から１５００ｍｍの座標位置において、干渉及び物体間の衝突を回避するために、先頭物体及び後続物体３０１、３０２又は関連する物体体積３０１’、３０２’を２００ｍｍだけ離隔する必要があり得る。
【００１８】
次に、トラック３０４に沿って選択可動物体３０２を移動させるために、制御ユニット３０３により、選択可動物体３０２に後に通信される選択物体座標（ｘａ）について、処理ユニット２０１は、選択物体座標（ｘａ）に対応する第１の関数（ｄｍ）から対応する最小離隔距離（ｄｍａ）を判定するように構成されている。処理ユニット２０１は、第１の関数（ｄｍ）からの最小離隔距離（ｄｍａ）を、選択物体座標（ｘａ）と、選択可動物体の移動方向に対して選択可動物体３０２の下流の最も近い可動物体３０１の物体座標（ｘｂ）との間の得られた離隔（ｄ）と比較して、得られた離隔（ｄ）を最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい又は大きいと判定するように更に構成されている。従って、選択可動物体３０２を選択物体座標（ｘａ）に実際に移動させる前に、このような移動から得られた、選択可動物体３０２と隣接下流物体３０１との間の離隔（ｄ）（例えば、図１を参照されたい）を、上述の判定された第１の関数（ｄｍ）から得られた最小離隔距離（ｄｍａ）と比較する。図５は、ｘａ及びｘｂとの間の差として得られた離隔（ｄ）を最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい又は大きいと判定する概略図である。得られた離隔（ｄ）がより大きい場合、選択物体３０２は、下流物体３０１に干渉するリスクなしで物体座標ｘａに進んで移動することができる。得られた離隔（ｄ）がより小さい場合、衝突を回避するために選択物体３０２の移動を中断又は修正することができる。
【００１９】
間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定し、物体座標及び第１の関数（ｄｍ）における対応する最小離隔を関連付けることにより、選択物体３０２が移動するように意図されているトラック３０４上の特定の座標に関連付けられる後の最小離隔距離を判定する。従って、トラック座標に応じた隣接物体間の最小離隔距離を考慮することができ、所要の最小離隔距離（ｄｍａ）を満たすように、選択物体３０２を意図された座標（ｘａ）又は新しい座標（ｘｍｏｄａ）に安全に移動させることができる。従って、包装機においてトラック３０４に沿って独立に可動な物体３０１、３０２間の衝突のリスクを最小限にすることができる。これにより、このような独立可動物体３０１、３０２の較正及び再配置手順を容易に行うことができる。可動物体３０１、３０２をトラック３０４に沿って搬送するときに可動物体３０１、３０２の形状、体積又は向きが変わる場合、衝突を容易な方法で回避することができる。
【００２０】
図２及び図３は、先頭物体３０１の物体体積３０１’を座標系（ｘ）の区分３０５に沿った規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）で位置決めする２つの例を示す。物体体積３０１’の各物体座標（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）について、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）に達するまで、後続物体３０２の物体体積３０２’を移動させる。例えば、ｔ１とｔ２との間において、離隔ｄｍ１に達するまで物体体積３０２’を座標系（ｘ）に沿って移動させる。例えば、ｔ３において、物体体積３０１’を間隔における次の物体座標ｘｂ２に移動させ、ｔ４において、ｄｍ２に達するまで物体体積３０２’を移動させる。図３に例示のように、形状、体積又は向きが変わる場合、同じ手順が当てはまる。次に、第１の関数（ｄｍ）を上述のように判定することができ、区分３０５に沿った任意の後の移動について衝突を回避するために利用することができる。このような後の移動は、当然のことながら、物理座標系にある一方、第１の関数（ｄｍ）を、物理座標系と同様に、上述のように対応する仮想座標系で判定することができる。
【００２１】
処理ユニット２０１は、図５に概略的に例示のように、得られた離隔（ｄ）が最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい場合、修正物体座標（ｘｍｏｄａ）を制御ユニット３０３に送信するように構成され得る。修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、得られた離隔（ｄ）が最小離隔距離（ｄｍａ）よりも大きい状態で選択可動物体３０２をトラック３０４上に位置決めする。修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、移動がないように選択可動物体３０２の現在の物体座標（ｘａ）と同じであり得る。代わりに、修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、最小離隔距離（ｄｍａ）に、即ち最も近い下流物体３０１のできるだけ近くに選択可動物体３０２を位置決めし得る。修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、物体間の任意の位置に選択可動物体３０２を位置決めすることも考えられる。
【００２２】
処理ユニット２０１は、例えば、図２において時点ｔ２で概略的に示すように、先頭物体３０１の物体体積３０１’と接触するまで、後続物体３０２の物体体積３０２’を第１の方向３０６に移動させるように構成されることにより、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するように構成され得る。処理ユニット２０１は、座標系（ｘ）に沿って規定の隙間（ｇ）で先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’を変位させるように更に構成され得、これも例えば図２において時点ｔ２で概略的に例示されている。即ち、安全域を有する目的のため、物体３０１、３０２の接触を回避するように、最小離隔距離ｄｍ１で物体３０１、３０２間の多少の空間を有することが望ましい。処理ユニット２０１は、所定の隙間（ｇ）での変位後、先頭物体及び後続物体（又は先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’）の物体座標間の得られた差（ｘａ２−ｘｂ１；ｘｂ２−ｘａ３；ｘｂ３−ｘａ４）として最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するように構成され得る。従って、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するために、図２及び図３に概略的に例示のように、このような変位を各物体座標（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）について実行し得る。
【００２３】
上述のような図１〜図５と併せて、図８ａのフローチャートは、包装容器を操作するように構成されている独立可動物体３０１、３０２を有する包装機３００を制御する方法１００を開示する。独立可動物体３０１、３０２は、トラック３０４に沿って独立可動物体３０１、３０２の位置を制御するように構成されている制御ユニット３０３と通信する。独立可動物体３０１、３０２の各々は、それぞれの物体体積３０１’、３０２’を占め、且つトラック３０４の座標系（ｘ）でそれぞれの物体座標（ｘａ、ｘｂ）を有する。
【００２４】
方法１００は、座標系の第１の方向３０６において座標系（ｘ）の区分３０５に沿って先頭物体３０１及び後続物体３０２の物体体積３０１’、３０２’を移動させるステップ１０１を含む。後続物体３０２の物体体積３０２’は、第１の方向３０６に対して先頭物体３０１の物体体積３０１’の上流にある。区分３０５に沿った先頭物体３０１の物体座標（ｘｂ）の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）において、方法１００は、間隔にわたって先頭物体及び後続物体の物体座標（ｘａ、ｘｂ）間の最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）のセットを判定するステップ１０２であって、それにより、先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’によって占められる空間は、セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）について異なる、ステップ１０２を含む。方法１００は、セットにおける各最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）で後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）を登録するステップ１０３と、後続物体の物体座標（ｘａ２、ｘａ３、ｘａ４）及び第１の関数（ｄｍ）における対応する最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を関連付けるステップ１０４とを含む。
【００２５】
トラック３０４に沿って選択可動物体３０２を移動させるために、制御ユニット３０３により、選択可動物体３０２に後に通信される選択物体座標（ｘａ）について、方法１００は、第１の関数（ｄｍ）から対応する最小離隔距離（ｄｍａ）を判定するステップ１０５を含む。方法１００は、第１の関数（ｄｍ）からの最小離隔距離（ｄｍａ）を、上述の選択物体座標（ｘａ）と、選択可動物体３０２の移動方向に対して選択可動物体３０２の下流の最も近い可動物体３０１の物体座標（ｘｂ）との間の得られた離隔（ｄ）と比較して１０６、得られた離隔（ｄ）を最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい又は大きいと判定するステップ１０７を含む。従って、方法１００は、システム２００に関して上述のような有利な利益、特に物体３０１、３０２間の衝突のリスクを減らした包装機３００において独立可動物体３０１、３０２の再配置及び較正を容易に行うことができる有利な利益を与える。方法１００は、独立可動物体３０１、３０２の形状のばらつきを容易にするため、処理ラインのカスタマイズも容易になる。即ち、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）の関数（ｄｍ）を可動物体３０１、３０２の任意の形状について容易に判定することができ、トラック３０４に沿って物体のいずれかを移動させる場合、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）の関数（ｄｍ）を後に利用して、隣接物体間の最小離隔距離が上述のように適合することを確認することができる。
【００２６】
図８ｂは、包装機３００を制御する方法１００の更なるフローチャートである。方法１００は、上述のように、得られた離隔（ｄ）が最小離隔距離（ｄｍａ）よりも小さい場合、修正物体座標（ｘｍｏｄａ）を制御ユニット３０３に送信するステップ１０８を含み得る。修正物体座標（ｘｍｏｄａ）は、得られた離隔（ｄ）が最小離隔距離（ｄｍａ）よりも大きい状態で選択可動物体３０２をトラック３０４上に位置決めする。
【００２７】
最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するステップは、先頭物体３０１の物体体積３０１’と接触するまで、後続物体３０２の物体体積３０２’を第１の方向３０６に移動させるステップ１０２’と、座標系（ｘ）に沿って規定の隙間（ｇ）で先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’を変位させるステップ１０２’’と、前記変位後、先頭物体及び後続物体の物体座標間の得られた差（ｘａ２−ｘｂ１；ｘｂ２−ｘａ３；ｘｂ３−ｘａ４）として最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を判定するステップ１０２’’’とを含み得る。
【００２８】
規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）における先頭物体の各物体座標（ｘｂ）について、方法１００は、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）が判定されるまで、後続物体の物体体積３０２’を先頭物体の物体体積３０１’に向かって移動させながら、先頭物体の物体体積３０１’の位置を維持するステップを含み得る。これを例えば図２に例示し、図２では、最小離隔距離ｄｍ１に達するまで後続物体の物体体積３０２’を前方又は下流に移動させる場合、先頭物体の物体体積３０１’をｔ１とｔ２との間の位置ｘｂ１に維持する。ｔ３とｔ４との間及びｔ５とｔ６との間で類似の移動が行われる。
【００２９】
方法１００は、先頭物体及び後続物体の物体体積３０１’、３０２’の各々について、複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’を規定するステップ１０１’を含み得る。図６は、物体体積３０１’の接触領域３０７、３０７’及び物体体積３０２’の接触領域３０８、３０８’の概略図である。方法１００は、後続物体の物体体積３０２’の接触領域３０７、３０７’のいずれかが先頭物体の物体体積３０１’と交差するまで、後続物体の物体体積３０２’を移動させるステップ１０１’’を含んでもよい。代わりに又は加えて、方法１００は、先頭物体の物体体積３０１’の接触領域３０８、３０８’のいずれかが後続物体の物体体積３０２’と交差するまで、後続物体の物体体積３０２’を移動させるステップ１０１’’を含んでもよい。いずれの場合にも、複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’は、物体体積３０１’、３０２’の交差を容易に検出することができる。上述のように、次に最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を得るために、物体体積３０１’、３０２’を所定の隙間（ｇ）で変位させてもよい。物体体積３０１’、３０２’が上述のように仮装座標系における仮想表現である場合、複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’を仮想センサーとして実施してもよい。しかし、物体体積３０１’、３０２’が物理空間における可動物体３０１、３０２の実際の体積である場合、複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’は、物理センサーユニットを含み得ることが考えられる。いずれの場合にも、例えば突出又は移動部分で衝突が予想される物体体積３０１’、３０２’の様々な部分に複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’を配置することができる。図６は、このような複数の接触領域３０７、３０７、３０８、３０８’を配置することができる方法の１つの例を示すが、配置を異なる用途に最適化できることが理解されるべきである。
【００３０】
トラック３０４は、図１に例示のように、無限ループであってもよい。物体座標の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）は、無限ループ３０４を囲む座標系の区分３０５に沿って規定されてもよい。即ち、物体座標の規定の間隔（ｘｂ１、ｘｂ２、ｘｂ３）を全ループ３０４の周りに配置し得る。これにより、全ループ３０４にわたって最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）の関数を判定することができる。次に、上述のように、最小離隔距離（ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３）を考慮しながら、可動物体３０２をトラック３０４の任意の部分に安全に移動させてもよい。
【００３１】
方法１００は、第１の方向３０６に移動される物体体積３０１’、３０２’について、最小離隔距離の第１の関数（ｄ１ｍ）を判定するステップ１０９と、第１の方向３０６と逆の第２の方向３０９に移動される物体体積３０１’、３０２’について、最小離隔距離の第２の関数（ｄ２ｍ）を判定するステップ１１０とを含んでもよい。第１の方向３０６における先頭物体は、第２の方向３０９における後続物体である。これを図７ａ及び図７ｂに例示し、図７ａは、最小離隔距離の第１の関数（ｄ１ｍ）を判定する、第１の方向における移動を示し、図７ｂは、最小離隔距離の第２の関数（ｄ２ｍ）を判定する、第２の方向における移動を示す。従って、トラック３０４に沿って後に移動される物体３０２は、それぞれの第１又は第２の関数（ｄ１ｍ、ｄ２ｍ）を利用することにより、図７ａのように上から又は図７ｂのように下から隣接物体に安全に近づくことができる。第１及び第２の関数（ｄ１ｍ、ｄ２ｍ）の両方を上述のように全ループ３０４について判定してもよい。
【００３２】
記載のように、物体体積３０１’、３０２’は、仮想体積であってもよく、及び座標系における物体体積３０１’、３０２’の前記移動は、仮想移動であってもよい。更に、第１の関数（ｄｍ）を上述の仮想移動から判定してもよい。物体体積３０１’、３０２’及び仮想座標系における物体体積３０１’、３０２’の移動は、モデル化ソフトウェアで既に確立されたモデル（例えば、様々なＣＡＤモデル）に基づき得る。
【００３３】
プログラムがコンピュータによって実行されると、図１〜図８に関して上述のような方法１００のステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００３４】
図１〜図７に関して上述のようなシステム２００を含み、且つ／又は図１〜図８に関して上述のような方法１００を実行する包装機が提供される（図示せず）。従って、包装機３００は、システム２００及び方法１００に関して上述のような有利な利益を与える。
【００３５】
本発明の様々な実施形態が説明され、示されているが、上述の説明から、本発明は、これらの実施形態に限定されず、下記の特許請求の範囲で規定される主題の範囲内において本発明を他の方法で具体化することもできる。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【国際調査報告】
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