(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）フレーム構造体と、
（ｂ）回転自在な主シャフトと、
（ｃ）前記主シャフトに接続された一次本体と、
（ｄ）該一次本体に接続されており、前記主シャフトに対して回転する少なくとも１つの第１遊星シャフトと、
（ｅ）前記各第１遊星シャフトに接続された二次本体と、
（ｆ）前記各二次本体に回転自在に接続されており、前記第１遊星シャフトに対して回転する第２遊星シャフトと、
（ｇ）前記各第２遊星シャフトに接続された物品移送機構であって、前記物品を前記主シャフトを中心とするパス内で物品を移送させ、前記パスが少なくとも１つの頂点を有していて、前記頂点で物品がインライン運動で移動するようになっている物品移送機構と、
（ｈ）インラインカム機構であって、前記インラインカム機構が、前記各二次本体に関して前記各第２遊星シャフトと協働して、前記各第２遊星シャフトに振動回転オフセット運動を与えることによって、インライン運動を伸長するものであるインラインカム機構とを備えた回転移送装置。
【請求項２】
（ａ）前記フレーム構造体に接続された一次固定ギアを有し、前記主シャフトが、前記一次固定ギアを貫通して一次固定ギア対して回転するようになっており、
（ｂ）前記一次固定ギアに回転自在に連動しており、前記各第１遊星シャフトに接続された少なくとも１つの一次遊星ギアと、
（ｃ）前記各一次遊星ギアに対応しており、前記一次本体に接続されている二次固定ギアを有し、前記各第１遊星シャフトが、前記二次固定ギアを貫通して、二次固定ギアに対して回転するようになっており、
（ｄ）前記各二次固定ギアに回転自在に連動しており、前記各第２遊星シャフトに接続された少なくとも１つの二次遊星ギアとを更に備える、請求項１記載の回転移送装置。
【請求項３】
前記一次本体と前記二次本体の双方が、１対の平行プレートを備え、前記一次固定ギアと前記各一次遊星ギアとが、前記一次本体の前記プレートの間に位置しており、かつ前記各二次固定ギアと前記各二次遊星ギアとが、前記二次本体の前記プレートの間に位置している、請求項２記載の回転移送装置。
【請求項４】
前記一次固定ギアと前記各一次遊星ギアとの間に、一次アイドルギアが回転自在に連係されており、かつ前記各二次固定ギアと前記各二次遊星ギアとの間に、二次アイドルギアが回転自在に連係されている、請求項３記載の回転移送装置。
【請求項５】
前記各一次遊星ギアと前記一次固定ギアとの間の一次ギア比が３：１であり、前記各二次遊星ギアと前記各二次固定ギアとの間の二次ギア比が１：１であり、もって、前記回転移送装置が、３ストップの二次運動を行うようになっている、請求項２記載の回転移送装置。
【請求項６】
前記各一次遊星ギアと前記一次固定ギアとの間の一次ギア比が４：１であり、前記各二次遊星ギアと前記各二次固定ギアとの間の二次ギア比が１：１であり、もって、前記回転移送装置が４ストップの二次運動を行うようになっている、請求項２記載の回転移送装置。
【請求項７】
３つの第１遊星シャフトと、３つの二次本体と、３つの第２遊星シャフトと、３つの物品移送機構とを有し、前記３つの第１遊星シャフトの各々が、前記３つの二次本体の１つに関連しており、この３つの二次本体のうちの１つが、前記３つの第２遊星シャフトの１つに関連しており、この第２遊星シャフトの１つが、前記３つの物品移送機構のうちの１つに関連している、請求項１記載の回転移送装置。
【請求項８】
前記各インラインカム機構が、回転カム構造体と、前記各頂点から前記物品が後退する際の制御された運動および調和運動、および前記各頂点に向かって前記物品が前進する際の制御された運動および調和運動によって前記各第２遊星シャフトを振動させるようになっている共同するカムフォロワーとを備え、前記各第２遊星シャフトの前記制御された運動が、前記伸長されたインライン運動を発生させるようになっている、請求項１記載の回転移送装置。
【請求項９】
前記パスが、４つの頂点を有し、前記各第２遊星シャフトが、連続する頂点の間を走行する３６０度のフル回転を行い、前記各カム構造体が、頂点休止部分と、制御された後退運動部分と、調和後退運動部分と、移行休止部分と、調和前進運動部分と、制御された前進運動部分とを含むカム形状を有し、前記頂点休止部分が、前記各頂点からの前記カム構造体の少なくとも最初の４０度の間、および前記各頂点に向かう前記カム構造体の前進する少なくとも最後の４０度の間で、前進各第２遊星シャフトに回転オフセット運動をさせないようになっている、請求項８記載の回転移送装置。
【請求項１０】
前記各第２遊星シャフトが、二次遊星ギアに取り付けられており、前記各二次遊星ギアが、二次回転ギアに回転自在に連動しており、前記各インラインカム機構が、前記各二次固定ギアを振動させ、前記各第２遊星シャフトに前記振動回転オフセット運動をさせるようになっている、請求項１記載の回転移送装置。
【請求項１１】
前記各インラインカム機構が、前記各第１遊星シャフトと共に回転するようになっているカム構造体を有し、前記各カム構造体が、所定のカム形状と、各カム構造体の前記カム輪郭と協働するようになっているカムフォロワーと、前記二次固定ギアにカムフォロワーをリンクするようになっているカムリンクとを有し、よって前記カムフォロワーの上下運動が、前記二次固定ギアを振動させるようになっている、請求項１０記載の回転移送装置。
【請求項１２】
前記各カムリンクが、レバーアームとリンクアームとを有し、前記レバーアームが、前記一次本体に枢着された第１部分と、前記各カムフォロワーに接続された第２部分と、前記リンクアームにヒンジ留めされた第３部分とを有し、前記リンクアームが、前記各二次固定ギアに作動的にリンクされており、前記カムフォロワーの運動により前記レバーアームが枢動し、前記リンクアームが、前記二次固定ギアに回転オフセットを与えるようになっている、請求項１１記載の回転移送装置。
【請求項１３】
移動中の対象上に前記物品を正確に置くようになっている前進カム機構を更に有し、前記物品の速度が、前記対象の速度と一致している、請求項１記載の回転移送装置。
【請求項１４】
前記前進カム機構が、少なくとも１つのＡＣＭ回転カム構造体を有し、このＡＣＭ回転カム構造体が、前記主シャフトと共に回転し、制御された運動および調和運動によって前記一次固定ギアを振動させ、前記物品を加減速するようになっている、請求項１３記載の回転移送装置。
【請求項１５】
前記フレームに接続された少なくとも１つの一次固定ギアと、少なくとも１つの協働するＡＣＭカムフォロワーと、少なくとも１つのＡＣＭカムリンクとを更に含み、前記主シャフトが、前記各一次固定ギアを貫通し、このギアに対して回転し、前記各ＡＣＭカムリンクが、前記各ＡＣＭカムフォロワーを前記各一次固定ギアにリンクするようになっており、前記各ＡＣＭカムフォロワーの前記上下運動により、前記各一次固定ギアが振動される、請求項１４記載の回転移送装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの一次固定ギアが１つの固定ギアであり、前記少なくとも１つのＡＣＭカム構造体が１つのＡＣＭカム構造体であり、前記ＡＣＭカム構造体が前記一次固定ギアを振動させ、二次本体の１組における運動を制御するようになっている、請求項１５記載の回転移送装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの一次固定ギアが２つの固定ギアであり、前記少なくとも１つのＡＣＭカム構造体が２つのＡＣＭカム構造体であり、前記２つのＡＣＭカム構造体の各々が、前記２つの一次固定ギアのうちの１つを振動させ、２組の二次本体における運動を別々に制御するようになっている、請求項１６記載の回転移送装置。
【請求項１８】
（ａ）フレーム構造体と、
（ｂ）該フレーム構造体によって支持された回転自在な主シャフトと、
（ｃ）前記フレーム構造体に接続された一次固定ギアとを備え、前記主シャフトがこの一次固定ギアを貫通し、この一次固定ギアに対して回転するようになっており、
（ｄ）前記主シャフトに接続された一次本体と、
（ｅ）前記一次本体に回転自在に接続された少なくとも１つの第１遊星シャフトと、
（ｆ）前記一次固定ギアに回転自在に連動し、前記各第１遊星シャフトに接続された少なくとも１つの一次遊星ギアと、
（ｇ）前記各第１遊星シャフトに接続された二次本体と、
（ｈ）前記一次本体に接続されており、前記各一次遊星ギアに対応する二次固定ギアとを備え、前記各第１遊星シャフトが、前記各二次固定ギアを貫通し、前記各二次固定ギアに対して回転するようになっており、
（ｉ）更に、前記各二次本体に回転自在に接続された第２遊星シャフトと、
（ｊ）前記各二次固定ギアに回転自在に連動し、前記各第２遊星シャフトに接続された少なくとも１つの二次遊星ギアと、
（ｋ）前記各第１遊星シャフトに接続されており、物品をピックアップし、載せるようになっている物品移送機構とを備え、該物品移送機構が前記第２遊星シャフトに接続された少なくとも１つのステムを有し、前記ステムが、遠方端を有し、この遠方端の運動が、前記主シャフトを中心とするパスを構成し、前記パスが少なくとも１つの頂点を有し、該頂点において前記ステムの前記遠方端が、インライン運動によって移動するようになっており、
（ｌ）前記各第２遊星シャフトに回転振動オフセット運動を与えることによって、前記インライン運動を伸長させるようになっているインラインカム機構を備え、前記各インラインカム機構が、回転カム構造体と、協働するカムフォロワーとを有し、前記ステムの前記遠方端が、前記各頂点から離間する際の制御された運動および調和運動により、また前記ステムが前記各頂点に向かって前進する際の調和運動および制御された運動により、前記カム構造体および前記カムフォロワーが、前記各第２遊星シャフトを振動させるようになっており、前記第２遊星シャフトの前記制御された運動が、前記伸長されたインライン運動を発生するようになっている、二次運動を行う回転移送装置。
【請求項１９】
（ａ）フレーム構造体と、
（ｂ）該フレーム構造体によって支持された回転自在な主シャフトと、
（ｃ）前記フレーム構造体に接続された一次固定ギアとを備え、前記主シャフトがこの一次固定ギアを貫通し、この一次固定ギアに対して回転するようになっており、
（ｄ）前記主シャフトに接続された一次本体と、
（ｅ）前記一次本体に回転自在に接続された少なくとも１つの第１遊星シャフトと、
（ｆ）前記一次固定ギアに回転自在に連動し、前記各第１遊星シャフトに接続された少なくとも１つの一次遊星ギアと、
（ｇ）前記各第１遊星シャフトに接続された二次本体と、
（ｈ）前記一次本体に接続されており、前記各一次遊星ギアに対応する二次固定ギアとを備え、前記各第１遊星シャフトが、前記各二次固定ギアを貫通し、前記各二次固定ギアに対して回転するようになっており、
（ｉ）更に、前記各二次本体に回転自在に接続された第２遊星シャフトと、
（ｊ）前記各二次固定ギアに回転自在に連動し、前記各第２遊星シャフトに接続された少なくとも１つの二次遊星ギアと、
（ｋ）前記各第１遊星シャフトに接続されており、物品をピックアップし、載せるようになっている物品移送機構とを備え、該物品移送機構が、前記第２遊星シャフトに接続された少なくとも１つのステムを有し、前記ステムが遠方端を有し、この遠方端の運動が、前記主シャフトを中心とするパスを構成し、前記パスが、少なくとも１つの頂点を有し、該頂点において、前記ステムの前記遠方端がインライン運動によって移動するようになっており、
（ｌ）前記各第２遊星シャフトに回転振動オフセット運動を与えることによって、前記インライン運動を伸長させるようになっているインラインカム機構を含み、前記インラインカム機構が、前記各第１遊星シャフトと共に回転するようになっており、所定のカム形状を有する回転カム構造体と、前記各カム構造体と前記カム形状と協働するようになっているカムフォロワーと、前記各カムフォロワーを前記各二次固定ギアにリンクするようになっているカムリンクとを有し、前記各カムフォロワーの上下運動が、前記各二次固定ギアを振動させ、これにより、前記ステムの前記遠方端が前記各頂点から離間する際の制御された運動および調和運動により、更に前記ステムが、前記各頂点に向かって前進する際の調和運動、および制御された運動により、前記各第２遊星シャフトを振動させるようになっており、前記第２遊星シャフトの前記制御された運動が、前記伸長されたインライン運動を発生するようになっており、
（ｍ）更に、物品を移動中の対象に載せる際の対象速度と物体の速度とを一致させるようになっている前進カム機構を備え、該前進カム機構が、制御された運動および調和運動により前記主シャフトを振動させ、前記物品を加減速するようになっている少なくとも１つの回転ＡＣＭカム構造体と、少なくとも１つの協働するＡＣＭカムフォロワーとを備えた、インラインカム機能および前進カム機能を備える４ストップの二次運動を行うようになっている回転移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は、広義では、物品をピックアップし（取り上げ）、移送し、配送するようになっている装置に関し、より詳細には、ピックアップおよび配送ポイントにおいて、長いインライン運動、またはインライン近似運動を可能にするようになっているインラインカム機構を備える、回転移送装置に関する。
【０００２】
２．背景情報
製造、組み立て、およびパッケージ動作において、種々の形状および寸法の物品を、信頼性をもって、正確に、かつ高速でピックアップし、移送し、配送することは、必要であり、かつ望ましいことである。
【０００３】
回転移送装置は、一貫して望ましい取り上げ、および載置結果を得ることができるが、従来、別のタイプの回転移送装置も開発されている。本願の出願人に譲渡された米国特許第4,643,633号には、回転移送装置が示されており、この米国特許を、本明細書において参考例として援用する。
【０００４】
物品をピックアップし、移送し、載置するための公知の装置および方法には、重大な限界と欠点があると考えられる。例えば、製造装置の各種の構造、および製造されるか、または処理される物品の種々の形状およびサイズにより、これら物品に損傷を与えることなく、これらの物品を、正確にかつ信頼できるようにピックアップし、移送し、載置することは容易ではない。
【０００５】
深い入れ子状態となっている物品、および比較的長い末端部を備える物品には、特殊な問題がある。物品内に進入し、これに強固に接触するには、深い入れ子状となっている物品に対しては、長いステムを使用することが望ましい。また、深い入れ子状となっている物品および長い末端部を備える物品は、いずれも、ピックアップおよび配送の頂点近くで、ある程度以上に急速で回転させることはできず、またこれらの物品は、接触すると互いに損傷を与えることがある。従って、回転移送装置は、載置および配送の頂点において長いステムを有し、かつ伸長されたインライン運動をすることが望ましい。
【０００６】
本発明の回転移送装置は、現在の技術に対する改良をなしているものと信ずる。ピックアップポイントおよび載置ポイントにおいて、比較的長いステムを有し、伸長されたインライン運動またはインライン近似運動をする装置を提供するために、回転移送装置の二次運動に対し、インラインカム運動が加えられる。
【０００７】
このような伸長されたインライン運動は、移送機構と物品との間の正確な接触を促進し、更に深い入れ子状となっている物品と、比較的長い製品末端部を有する物品のいずれに対しても、移送装置がうまくピックアップし、かつ載置できるようにしている。
【０００８】
発明の概要
本発明は、物品をピックアップし、移送し、載せるようになっている回転移送装置を提供するものである。大まかに言うと、フレーム構造体と、一次本体と、少なくとも１つの二次本体と、物品移送機構と、インラインカム機構とを備えている。
【０００９】
フレーム構造体は、主シャフトを支持しており、この主シャフトは、駆動源によって駆動され、フレーム構造体に対して回転するようになっている。一次本体は、主シャフトに接続されており、この主シャフトと共に回転する。一次本体には、少なくとも１つの第１遊星シャフトが回転自在に接続されており、この第１遊星シャフトは、主シャフトに対して回転する。
【００１０】
第１遊星シャフトの数は、二次本体の数に対応していることが好ましい。各二次本体は、第１遊星シャフトの１つに接続されており、このシャフトと共に回転する。各二次本体のには、第２遊星シャフトが回転自在に接続されており、この第２遊星シャフトは、第１遊星シャフトに対して回転する。
【００１１】
各物品移送機構は、第２遊星シャフトの１つに接続されており、所定位置において物品をピックアップし、移送し、配送し、載置するようになっている。物品移送機構は、遠方端を有するステムを有し、この遠方端の運動は、主シャフトを中心とするパスを構成する。このパスは、少なくとも１つの頂点を有し、この頂点の位置において、ステムの遠方端はインライン運動して移動する。インラインカム機構は、各頂点におけるインライン運動を伸長させる。
【００１２】
本願では、「インライン運動」なる用語は、インライン近似運動、すなわちインライン運動に近い運動を含むものと定義する。
【００１３】
一次本体は、一次運動にて移動し、二次本体は、二次運動にて移動する。適当にタイミング制御された、またはプログラムの組み込まれたモータ、例えばサーボモータを使って、主シャフト、第１遊星シャフト、および第２遊星シャフトを駆動し、所望する一次運動および二次運動を生じさせることができる。
【００１４】
これら運動を生じさせる機械的手段について図示し、説明する。フレームには、一次固定ギアが取り付けられ、または他の方法で接続されており、この一次固定ギアを主シャフトが貫通し、この一次固定ギアに対して回転するようになっている。各第１遊星シャフトには、一次遊星ギアが取り付けられており、第１回転手段を介して、一次固定ギアと回転連動するようになっている。
【００１５】
一次本体には、二次固定ギアが取り付けられるか、または他の方法で接続されており、各第１遊星シャフトは、二次固定ギアの１つを貫通し、これに対して回転するようになっている。各二次遊星シャフトには、二次遊星ギアが取り付けられており、第２回転手段を介して二次固定ギアと回転連動するようになっている。
【００１６】
第１固定ギアを中心として第１遊星シャフトを回転させるための第１回転手段は、これら２つのギアの間に噛合するように配置された第１アイドルギア、またはこれら２つのギアのまわりに配置された連続チェーンのいずれかを有する。
【００１７】
同じように、第２固定ギアを中心として第２遊星ギアを回転させるための第２手段は、第２固定ギアと第２遊星ギアとの間に噛合するように配置されたアイドルギア、または第２固定ギアと第２遊星ギアとのまわりに噛合するように配置された第２連続チェーンのいずれかから成っている。
【００１８】
各物品移送機構は、真空源からの真空力を所定のタイミングで加えるための中空シャフトと、ピックアップ位置で物品に接触する中空シャフトに連通する少なくとも１つの調節自在な真空カップとを有する。中空シャフトは、二次遊星シャフトでもよいし、またその一部でもよい。また二次遊星シャフトと同軸状に整合した別個のシャフトでもよい。
【００１９】
ピックアップ位置から物品を除くために、真空力が加えられ、載置位置または配送位置へ移送する間、この真空力は維持され、載置位置で物品を解放するために真空力は除かれる。物品移送機構は、一般に第２遊星シャフトから外側に配置されている。
【００２０】
回転移送装置は、一次運動と二次運動を行い、これらの運動は、図示された機械的実施例に対して、適当なギア比を用いてタイミング制御されると、種々の利用可能な移送パス、および利用可能な物品ピックアップ位置、および配送位置を提供する。
【００２１】
一次遊星ギアと一次固定ギアとの間のギア比は、装置の他の外側要素に対する走行の頂点位置の数を決定する。これら頂点の各々では、任意の数のプロセス固有の動作を実行できる。例えば第１頂点で物品をピックアップし、物品にラベルを載せるよう、第２頂点で物品を提供し、第３頂点で、コンベア上に物品を再スタックするか、または物品を載せることが望ましい。これらの頂点で実行されるその他のプロセスとしては、例えば印刷、スコアリング、折りたたみ、糊付けおよびスキャニングが挙げられる。
【００２２】
二次遊星ギアと二次固定ギアとの間のギア比により、物品移送機構は、主シャフトのまわりを走行する間、連続して外側の位置に向き、他の物品または装置に接触することなく、または装置自体の物理的寸法を拡大しなくても、比較的大きい物品を効果的に移送できる。
【００２３】
深い入れ子状の物品、および長い製品末端部を有する物品に対しては、伸長されたインライン運動、またはより長いステム長さが望ましく、またはそれらが必要である場合がある。
【００２４】
４ストップの二次運動を行う回転移送装置は、比較的長いステムを使用できるようにするものであり、ある程度のインライン運動を提供する。インラインカム機構は、製品パスの頂点の近くで、インライン運動を伸長、増強または長くするような所定のオフセット運動を二次固定ギアに加える。伸長されたインライン運動の利点として、深い入れ子状となっている製品、および比較的長い製品末端部を有する物品を、うまくピックアップできること、およびこれら物品を再スタックまたは他の方法で、マガジン内またはコンベア上に載置できるようにすることが挙げられる。
【００２５】
更に、例えばスキャナーを通過する物品上のバーコードラベルをスイープしたり、または高速移動するコンベア上に物品を正確に載せることが望ましい。この場合、物品と載置位置との間の相対的運動は、正確な載置をする上で極めて重要である。
【００２６】
本願出願人に譲渡され、本明細書で参考例として援用する米国特許第4,901,843号に示されている前進カム運動を一次固定ギアに加えて、物品の速度とコンベアまたはコンベア上を走行する製品の位置を、載置位置で一致させることができる。
【００２７】
当業者であれば次の説明、特許請求の範囲、および図面を参照することにより、本発明の特徴、利点および目的が明らかとなると思う。
【００２８】
詳細な説明
図面には、本発明の好ましい実施例が示されており、符号１０で全体が示されている。回転移送装置１０について、まずその主な構造要素に関して説明し、次にその一次運動および二次運動に関して説明し、次に二次運動を行う回転移送装置のより詳細な構造、または機能的要素、およびある位置から別の位置へ正確に物品をピックアップし、移送し、配送するよう協働する、インラインカム機構に関して説明する。最後に、回転移送装置に追加できる前進カム機構について説明する。
【００２９】
主要構造要素
まず、図７〜図８および２０を参照する。この回転移送装置１０は、フレーム構造体１２と、一次本体１４と、少なくとも１つの二次本体１６と、物体移送機構１８と、インラインカム機構２０とを備えている。
【００３０】
フレーム構造体１２は、主シャフト２２を支持しており、主シャフト２２は駆動源２４によって駆動され、フレーム構造体１２に対して回転するようになっている。
【００３１】
一次本体１４は、主シャフト２２に接続されており、この主シャフト２２と共に回転する。一次本体１４には、少なくとも１つの第１遊星シャフト２６が回転自在に接続されており、このシャフトは、主シャフト２２に対して回転する。第１遊星シャフト２６の数は、二次本体１６の数に対応していることが好ましい。
【００３２】
各二次本体１６は、第１遊星シャフト２６のうちの１つに接続されており、これと共に回転する。二次本体１６には、第２遊星シャフト２８が回転自在に接続されており、第１遊星シャフト２６に対して回転するようになっている。
【００３３】
第２遊星シャフト２８の１つには、各物品移送機構１８が接続されている。この移送機構１８は、所定位置において物品をピックアップし、移送し、配送／載置するようになっている。
【００３４】
この物品移送機構１８は、遠方端３２を備えるステム３０を有し、この遠方端３２は、主シャフト２２を中心としてパス３４を構成している。このパス３４は、少なくとも１つの頂点３６を有し、この頂点３６において、ステム３０の遠方端３２は、インライン運動を行って移動する。このインライン運動は、本願の目的のために物品運動のラジアル成分が主シャフト２２を中心とする回転成分よりもかなり大きくなるような、ステムのインライン運動、またはインライン近似運動を含むものと定義する。このインラインカム機構２２は、各頂点３６においてインライン運動を伸長する。
【００３５】
図示の実施例では、一次本体１４は、一次運動で移動し、第２本体１６は、二次運動で移動する。フレーム構造体１２には、一次固定ギア３８が取り付けられており、主シャフト２２は、一次固定ギア３８を貫通し、これに対して回転するようになっている。
【００３６】
各第１遊星シャフト２６には、一次遊星ギア４０が取り付けられており、この遊星ギアは、第１回転手段を介し、一次固定ギア３８と回転自在に連動する。一次本体１４には、少なくとも１つの二次固定ギア４２が取り付けられており、各二次固定ギア４２を、第１遊星シャフト２６のうちの１つが貫通し、各ギア４２と共に回転するようになっている。
【００３７】
各二次遊星シャフト２８には、二次遊星ギア４４が取り付けられており、この二次遊星ギア４４は、第２回転手段を介して二次固定ギア４２と回転自在に連動する。
【００３８】
一次固定ギア３８を中心として第１遊星ギア４０を回転させるための第１回転手段は、ギア３８と４０との間に噛合した状態で配置された第１アイドルギア４６、またはギア３８と４０のまわりに配置された連続チェーンのいずれかを含む。
【００３９】
同じように、二次固定ギア４２を中心として二次遊星ギア４４を回転させるための第２手段は、ギア４２と４４との間に噛合するように配置された第２アイドルギア４８、またはギア４２および４４のまわりに噛み合うように配置された第２連続チェーンのいずれかを含む。
【００４０】
各物品移送機構１８は、真空源、および少なくとも１つの調節自在な真空カップ５２からの真空をタイミング制御しながら加えるための中空シャフト５０を有し、調節自在な真空カップ５２は、ピックアップ位置にて物品に接触する中空シャフト５０と連通している。中空シャフト５０は、第２遊星シャフト２８またはその一部でもよいし、また第２シャフト２８と同軸状に整合した別個のシャフトでもよい。
【００４１】
ピックアップ位置から物品５４を除くために真空力が加えられ、載置位置または配送位置へ移送する間、この真空力は維持され、載置位置で、物品５４を解放するために真空力は除かれる。この物品移送機構１８は、一般に第２遊星シャフト２８の外側に配置されている。
【００４２】
一次運動および二次運動
上記のように、回転移送装置１０は、所望する製品通路、すなわち移送通路を得るために、一次運動と二次運動とで移動する。図５〜図６に示されている二次運動１０ａを行わない回転移送装置を参照して、一次運動について説明する。
【００４３】
二次運動１０ａを行わない回転移送装置は、一般にフレーム構造体と、駆動源によって駆動され、フレーム構造体に支持された回転自在な主シャフト２２と、主シャフト２２に接続された一次本体とを有する。一次本体１４には、少なくとも１つの第１遊星シャフト２６が回転自在に接続されており、このシャフトは、主シャフト２２に対して回転する。各遊星シャフト２６には、物品移送機構１８が取り付けられており、この遊星シャフト２６と共に回転する。
【００４４】
この結果生じるこの装置１０ａに対する製品パス、すなわち移送パスの全体が、図１の時間−位置関係図に示されている。２つのセグメントが示されている。すなわち、主シャフト２２の中心から第１遊星シャフト２６、すなわち真空シャフト５０の中心までの長さを示す一次本体ラインセグメント５６の組と、吸引カップ５２の先端から真空シャフト５０の中心までの長さを示すステムラインセグメント５８の組が示されている。製品パス３４内の頂点を形成するように、真空シャフト５０を中心としてステム３０が回転する。
【００４５】
一次遊星ギア４０と一次固定ギア３８との間のギア比は３：１であるので、図示された３ストップ装置は、３つの頂点を発生する。図示された実施例が、矢印方向に回転する場合、物品は、１０時の位置でピックアップされ、６時の位置で載置される。この装置は、反対方向に回転してもよく、またピックアップ位置と載置位置とを逆にしてもよい。
【００４６】
３ストップの二次運動を行わない回転移送装置について、２つの潜在的問題が生じることが判る。第１に、物品５４は、主シャフト２２を中心として、１２０度移動するごとに、物品５４が２４０度回転するように、物品５４は主シャフト２２に向かって回転する。この余分な運動は、ピックアップおよび載置処理速度全体を妨げたり、異なる頂点の間を走行する物品が互いに接触したり、主シャフトに抗して物品が接触したり、打ったりすることもある。
【００４７】
第２に、頂点３４は、物品５４とステム３０とが、頂点３６でインライン運動しながら移動しないことを意味する大きなテーパを有する。従って、物品５４は、ピックアップ頂点および載置頂点に過度に近い位置で回転させられ、深い入れ子状の製品、または比較的長い製品末端部を有する製品は、マガジンまたはコンベアと干渉する。このような干渉は、物品の末端部６０における重なった図によって示されている。
【００４８】
この干渉によって、物品にしわがよったり、物品が破壊されたり、または他の態様で破損されたり、またこれらポイントで物品移送機構１８が物品をグリップできなくなることがあり得る。従って、製品パスの頂点３６において、伸長されたインライン運動が行われることが望ましい。
【００４９】
図７、図８に示すように、二次運動１０ｂを行う回転移送装置によって生じる二次運動全体は、図２および図４の時間−位置の関係図によって示されている。ここには３つのセグメントが示されている。一次本体ラインセグメント５６の組は、主シャフト２２の中心から第１遊星シャフト６２の中心までの長さを示し、二次本体ラインセグメント６２の組は、第１遊星シャフト２６の中心から第２遊星シャフト２８、すなわち真空シャフト５０の中心までの長さを示す。ステムラインセグメント５８の組は、吸引カップ５２の先端から真空シャフト５０の中心までの長さを示す。
【００５０】
図１に示された、３ストップの、二次運動を行わない装置１０ａを参照して説明した問題は、二次運動を追加することによって、少なくとも多少軽減される。例え、ば一次固定ギア４２と二次遊星ギア４４との間のギア比が１：１の場合、物品５４は、主シャフト２２から離間した状態に止まる。
【００５１】
この二次運動装置は、カートンのような比較的長い物品、またはより長い末端部６０を有する物品を移動させ、載置するのに特に有効である。その理由は、例えば回転移送装置の寸法上の条件を装置の内部にあるこれら大きい物品の運動に合わせる必要がないからである。
【００５２】
一次遊星ギア４０と一次固定ギア３８との間のギア比が３：１となっている、図２〜図３に示された３ストップ装置の場合、物品５４は、主シャフト２２を中心として１２０度走行するごとに、１２０度しか回転しない。その結果、全体の製品運動は小さくなり、頂点３６である程度のインライン運動が行われ、載置およびピックアップ位置の近くでの製品の回転は小さくなり、最終的に、物品への損傷は少なくなり、全体の精度は大きくなる。
【００５３】
図４に示されているように、一次遊星ギア４０と一次固定ギア３８との間のギア比が４：１である、４ストップの、二次運動を行う回転移送装置１０ｂは、頂点３６でより大きい程度のインライン運動を生じさせ、載置およびピックアップ位置の近くでは製品の回転を小さくする。この４ストップの、二次回転運動を行う移送装置は、より長いインライン運動の他により深い入れ子状の物品に強固に接触することが望ましい、より長いステム長さ３０および５８を有し得る。
【００５４】
図示の実施例が、矢印方向に回転した場合、物品は、９時の位置でピックアップされ、６時の位置で載置される。この装置は、別の方向に回転してもよく、その他のピックアップおよび載置ポイントを使用することもできる。
【００５５】
二次運動回転移送装置の詳細な要素
図７〜図８を参照する。ここに示された回転移送装置１０は、フレーム構造体１２と、駆動源２４と、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空源導管６４とを有する。フレーム構造体１２は、剛性で、管状の金属構造体、または同様な構造体である。フレーム構造体１２は、種々の機械化された動作、装置およびデバイス、例えば所定の物品、例えばカートン、カップ、ラベルなどを除去し、移送し、または廃棄しなければならないアセンブリライン、パッケージ機器またはコンベアシステムと協働するように設計し、製造することができる。
【００５６】
図示されたフレーム構造体１２は、一般にフロア上に載置されるか、またはコンベアシステムなどの近くのスタンドに載置された自立ユニット、またはかかる装置の一部として製造することもできる。
【００５７】
フレーム構造体１２には、主シャフト２２がジャーナル接続されている。このシャフト２２は、回転自在であり、モータまたはその他の駆動源２４によって駆動される。図８に示されるように、駆動源２４には、垂直ドライブシャフト６６の一端を接続し、他方の上端部をベベルドライブギア６８に接続できる。主シャフト２２には、ベベルドライブギア６８に連動するベベルドライブギア７０が取り付けられ、主シャフトおよびこれに取り付けられた部品、およびこれら部品に連動する部品を駆動するようになっている。
【００５８】
図には特に示されていないが、ドライブシャフトを回転するようになっているダイレクトドライブモータのような駆動源は、別にギア、スプロケットおよびチェーン、またはプーリーおよびベルトを含むことができる。
【００５９】
主シャフト２２には、これと共に回転するように一次本体１４が取り付けられている。この一次本体１４は、２つの対向するプレート部材７６と７４とを有する。安定化用および保護用に、別のサイドプレート部材７２を使用することもできる。アンカーバー部材７８により、フレーム構造体１２に一次固定ギア３８が移動不能に固定、すなわち取り付けられている。従って、一次本体１４は、主シャフト２２と共に回転するが、一次固定ギア３８は固定位置に止まる。
【００６０】
第１アイドルギア４６を介して、一次固定ギア３８を中心に、一次遊星ギア４０および第１遊星シャフト２６が回転し、第１アイドルギア４６は、一次固定ギア３８および一次遊星ギア４０と回転自在に連動するように、これらギアと噛み合う。
【００６１】
更に、プレート７２と７６との間で、第１アイドルギア４６をアイドルシャフトが貫通しているか、一次遊星ギア４０を第１遊星シャフト２６が貫通しており、これら同じ２つのプレート７２と７６との間に取り付けられている。従って、主シャフト２２によりプレート部材７２と７６とが回転される際に、第１アイドルギア４６は、一次固定ギア３８との連動によって駆動され、一次遊星ギア４０は、アイドルギア４６に対して逆方向に回転される。
【００６２】
一次遊星ギア４０と一次固定ギア３８のそれぞれの初期位置の間のギア比は、頂点の数および位置、または一次遊星ギア４０に固定された要素の外見上の位置を決定する。例えばギア比が３：１であると、頂点位置は３つとなる。その理由は、一次遊星ギア４０は、一次固定ギア３８を中心とする各軌跡に対して３回回転するからである。
【００６３】
これら頂点位置の正確な繰り返し性によって、この装置は、これらの位置で、所定の機能、例えばピックアップ、プリント、および糊付けを実行できる。アイドルギア４６の円周、すなわち最初の歯数は、頂点位置の数に影響しない。従って、異なるサイズの遊星ギア４０に適合するように、その頂点を単に変えるだけで、３：１の遊星ギア、または４：１の遊星ギアに対して、同じアイドルギア４６を使用できる。
【００６４】
第１遊星シャフト２６は、一次遊星ギア４０および一次本体１４から内側に伸び、全体がプレート部材８０および８２から構成された二次本体１６は、第１遊星シャフト２６と共に回転できるように、これに取り付けられている。
【００６５】
第１遊星シャフト２６を中心に、プレート８０と８２との間に二次固定ギア４２が取り付けられており、二次固定ギア４２と一次本体１４のプレート部材との間に剛性接続されたアンカー部材８４または同様な装置によって、二次固定ギア４２は一次本体１４に対して保持されている。
【００６６】
二次遊星ギア４４は、二次アイドルギア４８を介し、二次固定ギア４２を中心として回転する。第２遊星シャフト２８は内側に延びており、二次遊星ギア４４と共に回転させられる。
【００６７】
物品移送機構１８は、二次遊星シャフト２８を形成するジャーナルを有する中空の回転自在な移送シャフト５０と、真空マニホールド８６と、少なくとも１つの外側に延びる真空カップ５２とをゆうする。これら真空カップ部材は、スロット付き取り付けプレートに調節自在に取り付けできる。そのため、真空カップを調節することによって、被移送物品の条件に合わせることが可能となっている。
【００６８】
物品移送機構内で使用される真空カップの数および配置は、物品の寸法に応じて、物品を適当に把持するように変更できる。４つの真空カップを正方形に配置した場合、インライン運動によって、各カップは物品に有効に接触することができる。
【００６９】
真空カップの端部と回転自在な移送シャフトとの間の距離をステム長さと称し、深い入れ子状となっている物品に対しては、ステムをより長くすることが有利であり、かつ必要である。しかし、物品のサイズおよび形状、および回転移送装置自体の寸法により、ステムのサイズは制限される。
【００７０】
図７に示されている装置１０は、３つの物品移送機構１８を有するものとして設計されているが、二次本体内のギアをより明瞭に示すために、第３の移送機構は省略されている。移送機構は、図示するように、噛み合う二次遊星ギア４４と第２アイドルギア４８によって駆動される。これらのギアは、二次本体１６の一部として二次固定ギア４２に対して回転し、次に二次本体１６は、一次本体１４に対して回転する。他の移送機構１８を駆動するのに、このような同じ回転手段を使用する。
【００７１】
真空カップおよびマニホールド、並びに中空シャフトには、中空ステムが連通している。導管を介して、真空源には、内部にスロットとポートが設けられた真空バルブ、すなわちポートを備えた金属バルブおよび整合するスロットが設けられた回転ナイロンバルブが接続されており、カップに加えられる真空力を交互に制御するようになっている。
【００７２】
図８に示されているように、真空源の導管６４は、協働するスロットとポートが設けられた真空バルブに接続可能に連通している。これら内部にスロットが設けられたバルブは、当業者には公知である。このバルブは、多数のホースおよび中空シャフトを介して、物品移送機構に所定の真空力を加える。
【００７３】
スロット付きバルブからは、真空ホース１８０が延びており、このホースは、中空シャフト１８２に連通し、次にこの中空シャフト１８２は、真空ホース１８４により、シャフト２８である中空シャフト５０に連通している。真空マニホールド８６は、真空シャフト５０に連通しており、真空カップ５２に、１対の真空ホース１８６がそれぞれ連通している。
【００７４】
物品移送機構の頂点位置で真空作動する精密な位置を微調節するように、これら協働するスロット付き真空バルブは、回転方向に調節自在であることが好ましい。物品の供給が中断されたり、物品を載せるべき製品源がストップした時に、回転装置の真空力を停止するようになっている連動機能をバルブに設けることが好ましい。これらの機能は、ナイロンバルブ内で追加ポートを使用したり、電子アイ、マイクロスイッチを使用したり、ソレノイドバルブを使用することによって提供される。
【００７５】
回転移送装置の性質および速度によっては、例えば図７に示すように、プレート部材の内側上方部分に、カウンターバランスウェイト１８８を取り付け、スムーズで、かつ連続的な運動をさせるようにしなければならなかったり、そのようにすることが望ましいこともある。
【００７６】
インラインカム機構
二次運動回転移送装置では、インラインカム機構２０は、第２遊星シャフト２８に対して振動回転オフセット運動をすることによって、ステム３０のインライン運動を伸長する。この振動回転オフセット運動の利点は図示されている。
【００７７】
図２３は、一次固定ギア３８を中心として、頂点３６に向かって二次運動回転移送装置１０ｂが３０度進む運動を示しており、図２２は、一次固定ギア３８を中心として、頂点３６から離間するように３０度後退するインラインカム機構１０ｃを備えた二次運動回転移送装置の運動を示している。
【００７８】
インラインカム機構２０がない場合、ステム３０、５８は、比較的大きい回転を行い、その結果、入れ子状または剛性物品が破損することがある。カップ５２は、頂点に向かうテーパ付きパス８８に従うが、第２遊星シャフト２８、すなわちステムラインセグメント５８と二次本体ラインセグメント６２との間の接合部は、インラインパス９０の反対側で延びている。
【００７９】
インラインカム機構２０により、ステム３０、５８は、かなり小さく回転する。カップ５２は、インラインパス９０に従い、第２遊星シャフト２８は、インラインパス９０とより密接に整合した状態に止まる。
【００８０】
次に、図２０、図２１、および図７を参照する。二次遊星ギア４４には、第２遊星シャフト２８が取り付けられており、二次遊星ギア４４は、第２固定ギア４２に回転自在に連動している。インラインカム機構２０は、二次固定ギア４２を振動させ、第２遊星シャフト２８に、所望の振動回転オフセット運動をさせる。
【００８１】
種々のカムシステム構造を使用することもできる。インラインカム機構２０は、カム構造体９２を有し、このカム構造体は、第１遊星シャフト２６に接続されるか、または他の方法で共に回転するようになっている。図示のカム構造体９２は、所定のカム形状９４と、カム構造体９２のカム形状９４に協働するようになっているカムフォロワー９６と、カムフォロワー９６を二次固定ギア４２にリンクするようになっているカムリンク９８とを有する。
【００８２】
矢印方向に、カムフォロワー９６が上下運動すると、第２固定ギア４２が振動する。例えば各カムリンク９８は、レバーアーム１００と、リンクアーム１０２とを有することができ、レバーアーム１００は、一次本体１４に枢着された第１部分１０４と、カムフォロワー９６に接続された第２部分１０６と、リンクアーム１０２にヒンジ留めされた第３部分１０８とを有する。二次固定ギア４２には、リンクアーム１０２が作動的にリンクされている。
【００８３】
カムフォロワー９６の所定の上下運動によって、レバーアーム１００は枢動し、これにより、リンクアーム１０２は、二次固定ギア４２に所望の振動回転オフセット運動を与える。
【００８４】
次に図２２と共に、図２４、図２５を参照する。二次固定ギア４２、最終的には第２遊星シャフト２８は、ステム３０の遠方端が頂点３６から後退する際の制御された運動、および調和運動によって、更にステム３０、５８が頂点３６に向かって前進する際の調和運動、および制御された運動によって振動される。
【００８５】
この制御された運動は、第２遊星シャフト２８に対する所定のオフセットであり、このオフセットによって、インラインカム機構のない二次運動装置に対して得られるテーパ付きパス８８ではなく、インラインパス９０内の所望する伸長されたインライン運動を与える。
【００８６】
カム構造体９２、特にカム形状９４のプロフィル１１０は、頂点に対して接近したり、これから離間する、所望する制御された運動を発生するようになっている。例えば、４ストップの、二次運動を行う回転装置では、パスは、４つの頂点を有する。各第２遊星シャフト２８が連続する頂点の間で、一次固定ギア３８を中心に９０度走行する際に、この第２遊星シャフト２８は、３６０度フル回転する。従って、カム形状９４は、頂点から離間するように後退する運動、および頂点に向かって前進する運動を制御するための部分を含む。
【００８７】
制御された部分に対する所望するカムプロフィル１１０は、所望するインライン運動からの後方への働きにより、すなわち、インラインパス９０を発生するステムラインセグメント５８ｂに対し、テーパ付きパス８８を発生するステムラインセグメント５８ａからの必要なオフセットを決定することによって決定される。
【００８８】
図２５に示すように、第２遊星シャフトに対する必要なオフセットアングルは、頂点近くのどの回転度に対しても、例えば一次固定ギア３８を中心とする３０度、または４ストップ装置におけるカム構造体９２の１２０度に対して、第２遊星シャフトに対する必要なオフセット角度を決定できる。
【００８９】
一次固定ギア３８を中心とする最初の１度または１１度の回転中に、全くオフセットは必要ないか、または最小量のオフセットでよい。従って、カムプロフィルの最初の４３度は、カムフォロワー９６の上下動がない停止部分でよい。
【００９０】
しかし、その後、ステム３０の回転を防止し、カップをインラインパス９０内に維持するには、第２遊星シャフト２８のより実質的なオフセットが必要であるので、所定の制御部分が必要である。図２５で決定されるような第２遊星シャフト２８の所望するオフセットは、図２４のカムプロフィル１１０に対するカムフォロワーの所望する上昇運動に変換される。この関係は、カムリンク９８の幾何学形状および内部に含まれるレバーの機械的な特徴に応じて決まる。
【００９１】
１つの頂点からの後退運動と、別の頂点に向かう前進運動との間の移行をスムーズにするために、カムプロフィル１１０は、これら頂点間の中間ポイント、すなわちカムの１８０度によって別の休止部分にスムーズに移行するようになっている調和部分を含む。インラインまたはインライン近似運動におけるある頂点からステムを後退させるようになっているカムプロフィルの鏡像関係を使って、同様なインライン運動またはインライン近似運動における頂点に向かって、ステムを前進させてもよい。
【００９２】
従って、図２４に示すように、カム形状９４は、頂点休止部分１１２と、制御された後退運動部分１１４と、後退調和運動部分１１６と、移行休止部分１１８と、前進調和運動部分１２０と、制御された前進運動部分１２２とを含むプロフィル１１０を有する。
【００９３】
４ストップの、二次運動を行う回転移送装置の好ましい実施例では、頂点休止部分１１２は、第２遊星シャフト２８に対し、回転オフセット運動を生じさせず、この部分は、０度〜４３度の間で発生し、カム構造体９２における３１７度〜３６０度の間で鏡像関係にある頂点休止部分１１２が生じる。この場合、カム構造体９２における０度は、各頂点３６に対応する。
【００９４】
４ストップ装置では、ギア比は４：１となっているので、カム構造体９２における４３度の角度は、一次固定ギア３８を中心とする約１０.７５度の回転に対応する。制御された運動部分１１４、１２２は、第２遊星シャフト２８に対する所望する振動回転オフセットを発生する。カム構造体９２における４３度〜１２０度の間で制御された後退運動部分１１４が発生し、カム構造体９２における２４０度〜３１７度の間で鏡像関係にある制御された前進運動部分１２２が発生する。
【００９５】
調和運動部分１１６、１２０は、第２遊星シャフト２８に対し、回転オフセット運動を発生させ、頂点３６の間の移行をスムーズにする。１２０度〜約１６５度の間で後退調和運動部分１１６が発生し、約１９５度〜２４０度の間で鏡像関係にある前進調和運動部分１２０が発生する。調和運動部分１１６、１２０の間、すなわちカム構造体９２の約１６５度〜１９５度の間で、移行休止部分１１８が発生する。
【００９６】
カム前進機構
多くの物品移送プロセスでは、物品と載置位置、すなわちコンベア１２４または、例えばコンベア上の物体との間の相対運動によって、物品５４を正確に載置する上での問題を発生させる。例えば移動中の物体、例えばパッケージにクーポンまたはラベルを載せたり、またはカートン上にウィンドー要素を載せることは本来的に困難であり、特に高速載置動作では個々のクーポンとパッケージとの間で相対的な運動が行なわれる場合、破損を引き起こすことがあり得る。
【００９７】
前進中のカム機構１２６は、移動中の対象上に物品を移動させながら載せるよう、物品が載せられる際の間欠的かつ同期された前進運動を実行することによって、この問題を克服している。カム前進機構に対するその他の応用例を考え付くことが可能である。例えば物品上のバーコードを移動させるか、頂点の１つに設けられたバーコードリーダーを通過するように、前進またはスイープさせることができる。
【００９８】
米国特許第4,901,843号には、二次運動をしない回転移送装置と共に、前進カム機構（ＡＣＭ）１２６が示されている。この米国特許は、本願出願人に譲渡されており、本明細書で参考例として援用する。
【００９９】
しかし、図７に示すように、この前進カム機構１２６を、二次運動をする回転移送装置と共に使用してもよい。この前進カム機構１２６は、物品移送機構１８が、物品を載置またはピックアップするための頂点位置の１つに接近する際に所定の回数だけ、中心ギア３８、すなわち以前制止していたギアを回転または振動させる。この前進カム機構には、種々のカム、カムフォロワーおよびカムリンク装置を組み込むことができ、複数の中心ギアおよび物品移送機構を有する装置に、この前進カム機構自体を組み込むこともできる。
【０１００】
前進カム機構１２６は、物品の速度がコンベアの速度または、コンベア上の対象の速度にほぼ一致するように、製品パスの頂点位置にある物品を加速する。この走行のうちの頂点位置３６は、物品が移動対象上に解放される回転移送装置の底部に位置するように示されている。
【０１０１】
しかし、上記のように、他の応用例では、別の配送頂点、すなわちポイントで同じような前進をさせなければならないことがある。
【０１０２】
図１３は、物品を移動中の対象上に載せる走行路のうちの下方頂点、すなわち載置位置における物品移送機構１８の前進運動を示す幾何学的な時間−位置図を示す。ここに示されている前進カム機構１２６は、カム曲率形状、すなわちトラック１３０を備えたオープンカム構造体１２８を有する。別のカム構造体を使用することも可能である。
【０１０３】
カムローラーアーム１３４の一端には、カムローラー、すなわちカムフォロワー１３２が回転自在に接続されており、カムローラーアームは、他端部にフレーム１３４の固定された枢着部を有する。アームの両端の間の枢着部は、リンクアーム１３８を前進リンク１４０に取り付けている。カムローラー１３２と周辺カムトラック表面１３０との接触を維持するように、カムローラーアーム１３４に押圧手段１４２が接続されている。前進リンク１４０の他端部は、直接中心ギア３８に固定されているか、または中心ギアが中心シャフトに固定されている場合には中心シャフトに固定されており、矢印が示すようなリンクアーム１３８に対する前進リンク１４０の端部に対する上下運動の結果、直接矢印が示すような中心ギア３８の振動運動が生じる。
【０１０４】
特に図１３は、カム１２８が回転移送装置１０と同期して回転される際に、位置１、２、３、４および５と表示されたカムトラック１３０の外側のカーブした位置に対応するカムローラーの位置に対する物品移送機構１８の運動を示している。
【０１０５】
固定ギア３８を有する標準的な回転移送装置の１マシンサイクルでは、物品移送機構は、ゼロ速度で頂点位置にあるマガジンから物品をピックアップする。換言すれば、真空カップが瞬間的にその位置で停止し、真空力が作用しながら物品をピックアップする。
【０１０６】
その後、物品移送機構１８は、載置位置に達するまで支持プレートに対する一定回転速度、すなわち運動を行い、載置位置において、物品移送機構は別の頂点位置に達し、再びゼロ速度において真空力を弱めながら物品を解放する。
【０１０７】
その後、物品移送機構は再び一定速度で走行し、中心、すなわち固定ギアと遊星ギアとの間のギア比に応じた元の頂点位置に達するまで、この低速運動を続ける。例えば物品が載置位置の前の糊付けステーションに接触できるよう、第３頂点位置を設けることもできる。
【０１０８】
前進カム機構１２６を有する回転移送装置の１マシンサイクルでは、物品移送機構は、その第１頂点位置にあり、瞬間的なゼロ速度となっている場合に、貯蔵マガジンから物品が除かれた後に異なる運動が始まる。
【０１０９】
その後、物品移送機構は標準的な定速の運動を行い、例えば位置１に示されるようなカムトラックの曲率１３０の変化により、物品移送機構１８が減速されるまで、この定速運動を続ける。装置の通常動作の定速運動と対照的に、物品移送機構１８の真空カップは、カムトラック１３０によって生じる減速運動に起因してバックアップする。
【０１１０】
その後、位置２において、物品移送機構は対象の速度に到達、すなわち一致するまで加速を続け、一致すると、位置３にて物品が載置される。物品移送機構は、位置５における固定ギア回転装置の標準動作と比較して、真空カップがその通常位置に戻るまで、位置４における加速を続ける。
【０１１１】
その後、物品移送機構は、通常の、すなわち標準速度で走行を続け、移送機構が第１頂点位置でゼロ速度に達する際に、マガジンから別の物品が除かれるまで、この走行を続ける。
【０１１２】
図１５は、本発明の装置の要素および協働構造並びに前進運動機構を更に示す分解図である。移送装置は、対向するサイドプレート構造体１４２を有し、近い方のプレート構造体は、ガード密閉体１４４を有するように示されている。この装置は、２つのギア、すなわち外側中心ギア１４６と、内側中心ギア１４８とを有する。
【０１１３】
図１６に更に示すように、外側中心ギア１４６は、１組の遊星ギアと連動する、１対のジャーナル支持されたアイドルギアを駆動することにより、１組の物品移送機構を駆動するようになっている。一方、内側中心ギア１４８は、他の組の遊星ギアと連動するアイドルギアを駆動することにより、別の組の物品移送機構を駆動するようになっている。
【０１１４】
中心シャフト２２には、中心ギア１４６、１４８ではなく、カム構造体１５０、タイミングプーリー１５２、ドライブプーリー１５４、および真空バルブ１５６が取り付けられており、主シャフト２２は、ピローブロックベアリング構造体１５８、プーリーを主シャフト２２に固定するのに使用されるテーパロックブッシング１６０および使用するためにサイドプレート構造体１４２のまわりにアセンブリを合体するためのベアリング構造体１６２を使用している。
【０１１５】
真空カップシャフト１６４は、ジャーナル支持された端部１６６およびカップを所定時間および位置で附勢したり除勢したりするように、真空ライン１７６を介して、バルブ１５６に連通するように接続された真空ブロック１６８を有する。中心ギア１４６には、前進リンク１７２が接続され、この中心ギア１４６から延びており、前進リンク１７４は中心ギア１４６内のスロットを貫通し、締結具またはボルトによって、中心ギア１４８に接続されている。従って、前進リンク１７４は、図１６に示すように、中心ギア１４６によって往復動する。
【０１１６】
回転装置の中心シャフト２２は、このシャフトと共に回転するように取り付けられた、閉じたカム構造体１５０を有する。従って、カムフォロワー１３２がカムトラックスロット１３０の内部に載る際に、フレームポイントで枢着されているそれぞれのカムローラーアームにより、それぞれのリンクアームは、内外の中心ギアにそれぞれ接続されているそれぞれの前進リンク部材に振動運動をさせる。
【０１１７】
４つの移動機構の装置のスムーズな作動を維持するためには、第１中心ギアを中心とする第１の対の対向する移送機構をドライブし、第２中心ギアを中心として、第２の対の対向する移送機構を駆動することが有利である。このような配置により、２対の移送機構を互いに独立して振動させることが可能となる。従って、１つの中心ギアが１つの物品をピックアップする別の移送機構の精度に悪影響を与えることなく、移送機構が物品を載置する際に移送機構の所望する加速度が得られるように、中心ギアを振動させることができる。
【０１１８】
図１４は、閉じたカム構造体１３０を示し、図１６は、前進カム機構１２６のためのリンクを示す。閉じたカム機構１３０は、カムフォロワー１３２を受けるための内部に配置された、カム曲率スロットまたはカムトラック１３０を有する。このカム曲率スロットは物品移送機構の前進運動を生じさせるための特定の休止時間および特定の傾きを有するように示されている。
【０１１９】
カムの中心に対するカムトラック曲率、すなわちラジアル変化は、カムフォロワーの運動に直接影響するので、Ａ〜Ｈと表示された位置は、カムフォロワーの加減速位置を示す。この閉じたカム構造体は、このカム構造体が回転する際に、２つのカムフォロワーを作動させることができるような、２つの対向する湾曲した形状を有する。
【０１２０】
従って、カムトラックの形状は、回転速度の変化、すなわち加速度だけでなく、物品移送装置のこの変化の長さも決定する。その結果、コンベア速度に一致するように移送される物品の運動を容易に制御し、高速で移動する対象上に正しく物品を載せることができる。
【０１２１】
これまでの説明、および添付図面は、単に説明のためのものであり、限定的な意味に解釈すべきではない。以上、本発明の好ましい実施例に関連して本発明を開示したが、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に入る他の実施例もあり得ると理解されるべきである。
【０１２２】
特許請求の範囲が、特定の機能を実行する手段または工程として記載されている場合、この特許請求の範囲は、明細書に記載されている対応する構造、材料、または行為、並びに構造上の均等物、および均等な構造体、材料をベースとする均等物、および均等な材料、および行為に基づく均等物、および均等な行為を含む均等物をカバーするものと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ３ストップの、二次運動を行う回転移送装置における物品の移送パスを示す幾何学的な時間−位置図である。
【図２】  ３ストップの、二次運動を行う回転移送装置における物品の移送パスを示す幾何学的な時間−位置図である。
【図３】  マガジンから物品がピックアップされ、コンベアに載せられる、図２の３ストップの、二次運動を行う回転移送装置の時間−位置関係図である。
【図４】  ４ストップの、二次運動を行う回転移送装置における物品の移送パスを示す幾何学的な時間−位置図である。
【図５】  図１の時間−位置図を発生できる２アーム３ストップの二次運動を行わない回転移送装置の側面図である。
【図６】  図５の回転移送装置の正面図である。
【図７】  ３ストップ装置として、図２の時間−位置図を発生でき、４ストップ装置として図４の図を発生できる二次運動を行う回転移送装置の一部切り欠き側面図である。
【図８】  図７の回転移送装置の正面図である。
【図９】  図７の回転移送装置の反対の側面図である。
【図１０】  図７の回転移送装置のための第１固定ギア、第１遊星ギアおよびアイドルギアの斜視図である。
【図１１】  図７の回転移送装置のための第２固定ギア、第２遊星ギアおよびアイドルギアの斜視図である。
【図１２】  載置ポイント近くの、図７の回転移送装置のための第２固定ギア、第２遊星ギアおよびアイドルギアの斜視図である。
【図１３】  前進カム機構を有する、二次運動を行わない回転移送装置の側面図である。
【図１４】  前進カム機構のカム構造体の略側面図である。
【図１５】  各ペアが別々に前進カム機構に取り付けられており、この前進カム機構によって独立して制御されるようになっている２対の物品移送機構を有する回転移送装置の分解斜視図である。
【図１６】  前進カム機構を示す分離図である。
【図１７】  各々が前進カム機構によって別々に影響されるようになっている多数の一次固定、すなわち中心ギアとインラインカム機構とを備えた、二次運動を行う回転移送装置を示す正面図である。
【図１８】  図１５の回転移送装置の斜視図である。
【図１９】  図１５の回転移送装置の正面図である。
【図２０】  二次運動を行う回転移送装置におけるインラインカム機構の略正面図である。
【図２１】  図２０のインラインカム機構の詳細図である。
【図２２】  インラインカム機構を有する、４ストップの、二次運動を行う移送装置における、頂点から離間するように移動する物品の伸長されたインライン移送パスを示す幾何学的時間−位置図である。
【図２３】  インラインカム機構を有しない、４ストップの、二次運動を行う移送装置における、頂点に接近するように移動する物品の移送パスを示す幾何学的時間−位置図である。
【図２４】  図２０のインラインカム機構のためのカムプロフィル構造を示す図である。
【図２５】  図２４のカムプロフィルを設計するのに使用できる、ステムの所望するインライン運動のための必要な固定カムオフセット回転を決定するための方法を示す。
【符号の説明】
１０    回転移送装置
１２    フレーム構造体
１４    一次本体
１６    二次本体
１８    物品移送機構
２０    インラインカム機構
２２    主シャフト
２４    ドライブソース
２６    第１遊星シャフト
２８    第２遊星シャフト
３０    ステム
３２    遠方端
３４    パス
３６    頂点
３８    一次固定ギア
４０    一次遊星ギア
４２    二次固定ギア
４４    二次遊星ギア
４６    第１アイドルギア
４８    第２アイドルギア
５０    中空シャフト
５２    吸引カップ
５４    物品
５６    ラインセグメント
６０    物品末端部
６２    第１遊星シャフト
６６    垂直ドライブシャフト
６８    ベベルドライブギア
７０    ベベルドライブギア
７２、７４、７６    サイドプレート部材
７８    アンカーバー部材
８０、８２    プレート部材
８６    真空マニホールド
８８    テーパ付きパス
９０    インラインパス
９２    カム構造体
９４    カム形状
９６    カムフォロワー
９８    カムリンク
１００    レバーアーム
１０２    リンクアーム
１０６    第２部分
１１０    カムプロフィル
１１２    頂点休止部分
１１４    後退運動部分
１１６    調和後退運動部分
１１８    移行休止部分
１２０    調和前進運動部分
１２２    制御された前進運動部分
１２４    コンベア
１２６    前進カム機構
１３０    カム曲率形状
１３２    カムフォロワー
１３４    カムローラーアーム
１３６    フレーム
１３８    リンクアーム
１４０    前進リンク
１４２    押圧手段
１４４    ガードエンクロージャー
１４６    外側中心ギア
１４８    内側中心ギア
１５０    カム構造体
１５２    タイミングプーリー
１５４    ドライブプーリー
１５６    真空バルブ
１５８    ピローブロックベアリング構造体
１６０    テーパロックブッシング
１６２    ベアリング構造体
１６４    真空カップシャフト
１６６    ジャーナル支持された端部
１６８    真空ブロック
１７２、１７４    前進リンク
１７６    真空ライン
１８０    真空ホース
１８２    中空シャフト
１８４    真空ホース
【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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