(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品のスタックの一端部から製品を連続的に取り除くと共に、前記製品を前記スタックの前記一端部に向けて押圧する製品供給装置に使用される、力感知アセンブリであって、
前記スタックの前記一端部に位置する製品に接触して、該製品から与えられる力を受け取るための、タブ手段と、
前記力を測定して、力信号を発生するための、測定手段と、
前記測定手段から前記力信号を受け取り、前記力が所望の力に等しくなるまで、前記力を調節するための、制御手段と、
前記スタックの長手方向の軸線を横断して伸長し、前記タブ手段が取り付けられている、クロスバーと、
を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項２】
請求項１の力感知アセンブリにおいて、前記タブ手段は、少なくとも１つのタブを含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項３】
請求項１の力感知アセンブリにおいて、前記製品は、飲料を収容する品物を保持するためのカートンを含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項４】
請求項１の力感知アセンブリにおいて、前記製品は、飲料を収容する品物を分離するためのインサートを含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項５】
請求項１の力感知アセンブリにおいて、前記測定手段は、ロードセルと、バネとを備えており、該バネが、前記力を受け取る第１の端部と、前記ロードセルに接続された第２の端部とを有していることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項６】
請求項５の力感知アセンブリにおいて、前記測定手段が更に、
前記クロスバーに接続された第１のアーム、及び、前記バネの前記第１の端部に接続された第２のアームを有する、レバーとを備えており、
前記クロスバーは、前記力によって移動され、前記レバーは、前記力によって回転され、前記力は、前記タブ手段から前記ロードセルに伝達されることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項７】
請求項６の力感知アセンブリにおいて、前記第１のアームの長さが、前記第２のアームの長さに等しいことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項８】
請求項５の力感知アセンブリにおいて、前記測定手段は、更に、前記バネが圧縮される量を制限するための、停止部材を備えていることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項９】
請求項５の力感知アセンブリにおいて、前記バネが、ウレタンバネを含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１０】
請求項１の力感知アセンブリにおいて、前記制御手段が、更に、前記長手方向の軸線に沿って移動すると共に、前記一端部とは反対側の前記スタックの他端部に位置する製品に接触する、パドルと、
前記パドルの速度を調節するためのモータと、
前記測定手段から与えられる前記力信号に基づいて、前記モータを制御するための、制御装置とを備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、前記制御装置が、プログラム可能な論理制御装置を含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１２】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、更に、前記力信号を受信すると共に、前記制御装置に与えられる基準化された電圧信号を発生するための、信号調整器を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１３】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、更に、前記力信号を受信すると共に、前記制御装置に与えられる基準化された電流信号を発生するための、信号調整器を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、前記力信号を受信するための信号調整器を更に備え、該信号調整器は、前記力が、第１の力範囲の中にある時には、第１の信号を発生し、また、前記力が、第２の力範囲の中にある時には、第２の信号を発生するようになされており、前記第１及び第２の信号は、前記信号調整器に与えられることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１５】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、更に、前記長手方向の軸線に沿って伸長するネジ軸を備えており、前記パドルは、該ネジ軸に取り付けられており、前記モータは、前記ネジ軸を回転させて、前記パドルを前記長手方向の軸線に沿って動かすように、連動されていることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１６】
製品のスタックの一端部から製品を連続的に取り除くと共に、前記製品を前記スタックの前記一端部に向けて押圧する製品供給装置に使用される、力感知アセンブリであって、
前記スタックの前記一端部に位置する製品に接触して、該製品から与えられる力を受け取るための、タブ手段と、
前記力を測定して、力信号を発生するための、測定手段と、
前記測定手段から前記力信号を受け取り、前記力が所望の力に等しくなるまで、前記力を調節するための、制御手段と、
を備えることを特徴とする力感知アセンブリにおいて、
前記スタックは、ある角度をなして形成されており、これにより、前記スタックの一端部にある製品は、前記スタックの中の他のいずれの製品よりも下方に位置しており、
前記制御手段が、
予備の製品を保持するためのコンベアベルトと、
前記予備の製品が、前記一端部とは反対側の前記スタックの端部にある前記製品のスタックと一緒になるように、前記コンベアベルトを前進させるための、モータと、
前記測定手段から与えられる前記力信号に基づいて、前記モータを駆動するための制御装置と、
を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１６の力感知アセンブリにおいて、前記制御装置が、プログラム可能な論理制御装置を含むことを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１８】
請求項１６の力感知アセンブリにおいて、更に、前記力信号を受信すると共に、前記制御装置に与えられる基準化された電圧信号を発生するための、信号調整器を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項１９】
請求項１６の力感知アセンブリにおいて、更に、前記力信号を受信すると共に、前記制御装置に与えられる基準化された電流信号を発生するための、信号調整器を備えることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１６の力感知アセンブリにおいて、前記力信号を増幅するための信号調整器を更に備え、該信号調整器は、前記力が、第１の力範囲の中にある時には、第１の信号を発生し、また、前記力が、第２の力範囲の中にある時には、第２の信号を発生するようになされており、前記第１及び第２の信号は、前記信号調整器に与えられることを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項２１】
請求項１０の力感知アセンブリにおいて、前記制御装置が、前記パドルの速度及び方向を制御することを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項２２】
請求項１６の力感知アセンブリにおいて、前記制御装置が、前記コンベアベルトの速度を制御することを特徴とする、力感知アセンブリ。
【請求項２３】
製品のスタックの一端部から製品を連続的に取り除くと共に、前記製品を前記一端部に向けて押圧する製品供給装置のタブに発生する力を制御するための方法であって、
前記スタックの前記一端部にある製品に接触するための少なくとも１つのタブを前記スタックの前記一端部に設ける工程と、
前記スタックの前記一端部にある前記製品によって与えられる力を前記タブで受ける工程と、
前記力をロードセルへ搬送する工程であって、前記力を前記タブが取り付けられているクロスバーに与える工程を含む工程と、
前記ロードセルで前記力を感知する工程と、
前記力が所望の力に等しくなるまで、前記一端部の前記力を調節する工程とを備えることを特徴とする、方法。
【請求項２４】
請求項２３の方法において、前記力を前記ロードセルへ搬送する前記工程が、
前記力の大きさに比例する距離だけ前記クロスバーを移動させる工程と、
前記力を前記クロスバーから前記ロードセルに取り付けられた一端部を有するバネへ搬送する工程とを備えることを特徴とする、方法。
【請求項２５】
請求項２４の方法において、前記移動させる工程及び前記搬送する工程が、前記クロスバーを前記力で回転させる工程と、前記クロスバーの回転力をベルクランクによって、並進力に変換させる工程と、該並進力を前記ベルクランクから前記バネに与える工程とを備えることを特徴とする、方法。
【請求項２６】
製品のスタックの一端部から製品を連続的に取り除くと共に、前記製品を前記一端部に向けて押圧する製品供給装置のタブに発生する力を制御するための方法であって、
前記スタックの前記一端部にある製品に接触するための少なくとも１つのタブを前記スタックの前記一端部に設ける工程と、
前記スタックの前記一端部にある前記製品によって与えられる力を前記タブで受ける工程と、
前記力をロードセルへ搬送する工程と、
前記ロードセルで前記力を感知する工程と、
前記力が所望の力に等しくなるまで、前記一端部の前記力を調節する工程とを備える方法において、
前記力を調節する工程が、前記スタックに製品を追加して前記力を増大させる工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２７】
請求項２３の方法において、前記力を調節する工程が、前記一端部とは反対側の前記スタックの他端部に接続されているパドルの位置を調節する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２８】
請求項２３の方法において、前記力を調節する工程が、前記一端部とは反対側の前記スタックの他端部に接続されているパドルの速度を調節する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２９】
請求項２８の方法において、前記力を調節する工程が、前記パドルの移動方向を調節する工程も含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は一般に、製品のスタックによって発生される力を感知するためのアセンブリに関し、より詳細には、製品供給装置に使用され、該製品供給装置が製品のスタックから単一の製品を安定的に供給することができるようにする、力感知アセンブリに関する。
発明の背景
瓶又は缶の如き品物を、カートン（紙箱）又は他の適宜な容器の中に包装すなわち梱包する時には、そのような品物は一般的に、別個の品物グループに分けられ、次に、各々の品物グループをカートンの中に入れる。インサート又は他の適宜なタイプのパーティッション（仕切り）を各品物の間に置いて、品物が互いに衝突するのを阻止することが多い。包装プロセスの間に、カートンのスタックが形成され、単一のカートンが上記スタックから選択され、該単一のカートンは、カートン搬送アセンブリに供給され、該カートン搬送アセンブリは、品物グループを収容させるために、上記カートンを適所に置く。同様に、インサートのスタックが形成され、単一のインサートが上記スタックから選択され、該単一のインサートは、そのグループの中の個々の品物の間の適所に置かれる。
既存の包装機械は、カートン又はインサートのスタックを全体的に含む製品のスタックを形成する方法、並びに、スタックから単一の製品を選択する方法において、大きく異なっている。しかしながら、一般的に言えば、包装機械は、製品の面同士を整合させて、製品の側部を何等かのタイプのサイドレールに当接させ、また、製品の底部を何等かのタイプのフロアに着座させることにより、製品のスタックを形成する。一般的に、少なくとも１つのタブ又は他のタイプの突起が、スタックの中の第１の製品に接触して、該第１の製品がスタックから分離しないようにしている。上記第１の製品を取り除くために、一組の真空カップが、上記第１の製品に向かって移動する。上記カップの中には真空が発生して、カップを製品に対して確実に保持し、次に、真空カップは、上記第１の製品と共に、スタックから離れる方向に移動する。上記タブは、上記第１の製品が取り除かれる時に、他の製品が取り除かれるのを阻止する。スタックから単一の製品を取り除く作業は、製品の「ピッキング」と呼ばれており、ピッキングの最善の機会を与える製品の位置は、「ピッキング平面」と呼ばれる。
しかしながら、スタックから１つの製品だけをピッキングするすなわち取り出すことは、困難である。製品をピッキングすることのできる容易性に影響を与える幾つかのファクタすなわち要因として、タブ又は突起の位置、真空カップの中の圧力値、及び、タブ又は突起に作用するスタックの重量が挙げられる。そのようなファクタに関する値を設定する際の困難性は、１つのファクタに関して設定を調節した後に、他の２つのファクタに関する設定も必要になることである。従って、上記ファクタは、互いに別個にすなわち独立して調節することはできない。
例えば、タブは、スタックから与えられる力が、製品をタブを越えて押さないように、製品の中に十分深く入るように、且つ、真空カップが製品を取り出すことができなくならないように、あまり深く入らないように、位置決めする必要がある。スタックによって与えられる力が小さ過ぎると、真空カップは、該真空カップがピッキングを行うために揺動する際に、製品をピッキング平面から出してしまう。従って、真空カップは、タブに与えられる力が小さ過ぎると、製品を取り出すことができない。反対に、タブに作用するスタックの力が大き過ぎると、タブは、スタックの中に製品を保持することができず、製品は、タブを越えて押し出されることになる。また、タブ作用によって与えられる抵抗に打ち勝つために、真空カップは、十分な圧力を有する必要があるが、製品は、重量のあるタブ及び大きな圧力によって、破断又は変形する可能性がある。
当業界における一般的な手法は、穏やかな圧力、及び、穏やかなタブ作用を選択し、スタックに与えられる力の大きさを変えることである。スタックによって与えられる力は、主として、スタックの重量、あるいは、スタックの後部を押圧する、パドルの如き外部装置に起因する。
スタックの重量によってタブに力を発生させるために、スタックは、下方に向かって角度をなす状態で形成され、第１の製品は、そのスタックの中の最後の製品よりも下方に位置するようにする。この構成を用いると、スタックの角度、及び、該スタックの中の製品の重量が、タブに与えられる力の大きさを決定することになる。
スタックの重量を用いてタブに力を与える、上述の装置は、スタックの中の製品の数を変えることにより、力の大きさを調節した。ある装置においては、スタックがある厚みまで減少したことを光電セルが検知した時に、予備の製品を保持するコンベアベルトが作動されて、そのスタックの中に製品を追加する。スタックが上述のある厚みにある時に、該スタックは、タブに所望の力を発生すると仮定している。
そのような装置における困難性は、製品が別の製品で置き換えられた時に、スタックの重量が変化することである。異なる寸法又は重量を有する製品を用いた場合には、上記光電セルは、最早、適正な位置にはなく、スタックの重量は、特定のタブに関して、また、真空カップの中の特定の圧力に関して、大き過ぎるか又は小さ過ぎることになる。光電セルの位置を調節することも考えられるが、そのようにすると、オペレータが光電セルを正確に位置決めする必要があり、問題を複雑にするだけである。
光電セルの調節は、別の問題も生じさせる。例えば、製品をスタックの中に落下させるための機構は、製品がスタックの中の他の製品に整合して落下するようにするために、製品のリザーバ（補給源）とスタックの後部との間に、ある一定の距離を必要とする。光電セルの位置が変化した場合には、スタックの後部とリザーバとの間の距離が変化し、これにより、製品が他の製品に整合して落下することが阻止される可能性がある。
他のタイプの装置を用いた場合には、スタックの中の製品の数は、上記スタックの中の第１の製品に接して設けられる、リミットスイッチによって大ざっぱに制御される。このタイプの装置のリミットスイッチの機能は、基本的に、スタックの中の第１の製品がピッキングに対して適正な位置にあるか否かを、制御装置に教えることである。上記リミットスイッチは、バネ偏倚されたプランジャを有しており、該プランジャは、第１の製品が適所にある時に、押圧される。上記リミットスイッチが押圧されない場合には、装置は、スタックの中の製品の数を増大させるか、あるいは、スタックをタブに近づけて、第１の製品をリミットスイッチに向けて動かす。
上記リミットスイッチ型の装置に関する問題は、第１の製品が適正な位置にあるか否かを表示することができるだけであるということである。スタックの中への製品の供給は、単純に、オン・オフ制御であり、タブに与えられる力の大きさを変動させる。換言すれば、リミットスイッチは、力が、あるレベルよりも少なくとも上にあるということを確認するだけであって、各々タブの設定に対して、力が大きくなり過ぎることを阻止しない。従って、リミットスイッチ型の装置は、タブに作用する力の大きさを制御するための理想的な手段ではない。
リミットスイッチ型の装置に関する別の問題は、リミットスイッチをスタックの中の製品に対して正確に位置決めしなければならないことである。リミットスイッチが、スタックの中の第１の製品から離れ過ぎると、リミットスイッチは、装置に製品を過剰に追加することになり、従って、所望の力よりも大きな力をタブに発生させる。リミットスイッチが、第１の製品に接近し過ぎると、タブにおける力が不十分となり、製品は、真空カップによって、適正な位置から追い出されることになる。また、リミットスイッチは、寿命が限られている機械的なスイッチであって、定期的に交換する必要がある。
従って、製品のスタックから単一の製品を一定して且つ信頼性をもって供給するすなわち排出することのできる製品供給装置が、当業界で必要とされている。また、製品のスタックから与えられる力を正確に制御することのできる装置も必要とされている。
発明の概要
本発明は、１つの特徴においては、スタックの一端部から製品を連続的に取り除くと共に、上記製品をスタックの上記一端部に向けて押圧する製品供給装置に使用される、力感知アセンブリを含む。力感知アセンブリは、スタックの上記一端部に位置する製品に接触し、該製品から与えられる力を受けるための、タブを備えている。力感知アセンブリは、上記タブにおける力を測定し、制御装置に与えられる力信号を発生するための、装置を備えている。制御装置は、上記力信号に基づいて、スタックの上記一端部の力が所望の力に等しくなるまで、上記力を調節する。
好ましい実施例においては、上記タブは、上記スタックを横断するクロスバーに接続されている。ベルクランクが、上記クロスバーに接続された第１のアームと、力測定装置のバネに接続された第２のアームとを有している。上記バネの他端部は、力信号を発生するためのロードセルに接続されている。上記制御装置は、上記ロードセルに接続された信号調整器から、基準化された電圧信号、基準化された電流信号、あるいは、インデックス信号を受信する、プログラム可能な論理制御装置であるのが好ましい。上記制御装置は、種々の方法で上記力を調節することができ、例えば、上記スタックの中の製品の数を増大させることにより、あるいは、スタックの上記一端部にある上記タブに向けて上記スタックを前進させることにより、上述の力の調節を行うことができる。ストッパが力測定装置に設けられ、これにより、上記第２のアームが、ロードセルが損傷を受ける恐れのある点まで移動するのを阻止する。
【図面の簡単な説明】
図１Ａは、本発明の好ましい実施例の力感知アセンブリを有する分配フィーダの部分的な斜視図である。
図１Ｂは、上記力感知アセンブリの拡大斜視図である。
図２は、図１の力感知アセンブリの拡大分解図である。
図３は、力フィードバックシステムのブロックダイアグラムである。
図４は、プログラム可能な論理制御装置の作用に関するフローチャートである。
図５は、図１の力感知アセンブリを有するカートンフィーダの部分的な斜視図である。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明は、最初に、インサート１４のスタック（集合体）を前進させるためのパドル１２を有していて、仕切りすなわちパーティッションを供給するためのパーティッションフィーダ１０に関して説明する。しかしながら、本発明は、そのような特定のタイプのパーティッションフィーダ１０に限定されず、他のタイプのフィーダにも応用することができ、例えば、インサート１４がこれらインサートの重量によってインサートのスタックの一端部に向かって偏倚されるようなフィーダに応用することができることを理解する必要がある。また、本発明は、パーティッションフィーダ以外の環境に応用することができ、例えば、カートンフィーダに応用することができる。
図１Ａ及び図１Ｂは、パーティッションフィーダ１０の切断図を示しており、このパーティッションフィーダは、製品のスタック１４を保持するための一対のサイドレール１６を備えており、上記製品は、この特定の例においては、パーティッション（仕切り）又はインサートである。スタックの一端部のパーティッション１４は、一組のタブ１８に接触しており、また、スタックの他端部にあるパーティッションは、パドル１２によって上記一端部に向かって押圧されている。パーティッションフィーダ１０が運転している間に、スタックの上記一端部にある単一のパーティッション１４が、一組のサクションカップ（吸引カップ）によって取り除かれ、瓶の如き個々の品物の間に置かれる。製品のスタックを形成することは、本発明のいかなる部分をも構成するものではなく、そのようなスタックを形成するための適宜なアセンブリを用いることができる。
図１及び図２に示すように、上記一組のタブ１８は、パーティッション１４の上方で伸長するクロスバー２０に接続されている。クロスバー２０の一端部は、一組のボルト２６によって、レバー２２に接続されており、また、クロスバーの他端部は、第２の一組２８のボルトによって、ベルクランク２４に接続されている。ニードルベアリング３０が、レバー２２の開口の中に挿入されており、また、第２のニードルベアリング３２が、ベルクランク２４の開口の中に挿入されている。リテーナ（押さえ座金）３４が、レバー２２及びベルクランク２４の内側面に取り付けられており、段付きボルト３６が、上記開口を通過して、レバー２２及びベルクランク２４をパーティッションフィーダ１０のフレーム３６に取り付けている。
ベルクランク２４は、クロスバー２０に接続された第１のアーム２４ａと、バネ４０に接続された第２のアーム２４ｂとを有しており、上記バネは、ウレタンバネであるのが好ましい。ベルクランク２４の第２のアーム２４ｂは、ウレタンバネ４０の一端部を収容するためのヘッド２４ｃを有している。ロードセル４２が、荷重支持面を有しており、該荷重支持面の上に、ウレタンバネ４０の他端部が置かれている。ロードセル４２は、パーティッションフィーダ１０のフレーム３６に取り付けられたブロック４４に設けられていて、その荷重支持面に与えられた力の大きさに応じて変化する、電気信号を発生する。
タブ１８は、パーティッション１４のスタックから力を受け取る。そのような力は、この実施例においては、パーティッション１４をタブ１８に向けて前進させるパドル１２によって発生される。タブ１８に作用する力は、レバー２２及びベルクランク２４をそれぞれの開口の中心を通る軸線の周囲で回転させる。そのような力は、ベルクランク２４のヘッド２４ｃを介してウレタンバネ４０に与えられ、次いで、ロードセル４２の荷重支持面に与えられる。ベルクランク２４のアーム２４ａ、２４ｂは、同じ長さを有していて、クロスバー２０が移動する距離とバネ４０が圧縮される距離との間に、１対１の関係を生ずるようにするのが好ましい。ウレタンバネ４０は、保護手段として、ベルクランク２４とロードセル４２との間に挿入されており、その理由は、ロードセル４２の荷重支持面が、ロードセル４２に損傷を与えることなく、撓むことのできる距離が限定されているからである。ウレタンバネ４０は、また、優れた振動緩衝特性も有しており、ロードセル４２に作用する振動の有害な効果を減少させる。
従って、パーティッション１４のスタックによって発生される力が増大すると、レバー２２及びベルクランク２４は、より大きく回転する。この増大された力は、ウレタンバネ４０を介してロードセル４２に与えられ、該ロードセルは、そのような力の大きさを表す力信号を発生する。しかしながら、ロードセル４２は、製造者すなわちメーカーが明示した最大の力よりも大きな力がその荷重支持面に与えられた場合には、容易に損傷することがある。ロードセル４２を過剰の力から保護するために、ヘッド２４ｃの中心から所定距離だけ隔置させた、ストッパ４６を設けるのが好ましい。このストッパ４６は、最大の力よりも小さい予め決定された力が作用した時に、ヘッド２４ｃに接触して、上記予め決定された力よりも大きな力がロードセル４２に到達するのを防止する。上記所定距離は、ウレタンバネ４０のバネ定数、並びに、ロードセル４２に対してメーカーが特定した最大の力に基づいて、当業者により容易に決定される。
図３を参照すると、ロードセル４２からの信号は、信号調整器５０に与えられる。信号調整器５０は、ロードセル４２の非線形出力を線形信号に交換して、該線形信号をプログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）５２に与える。この例においては、信号調整器５０は、４−２０ｍＡの信号を発生し、該信号は、ＰＬＣ５２のアナログ入力に与えられる。電流信号の代わりに、信号調整器５０は、０−１０Ｖの信号を発生して、該信号をＰＬＣ５２に与えることもできる。また、信号調整器５０は、そのときの力が入る特定の力の範囲と共に変動する、インデックス信号（指標付き信号）を発生することもでき、例えば、力が、第１の範囲内にある場合には、第１の信号を発生し、力が、第２の範囲内にある場合には、第２の信号を発生することができる。
ＰＬＣ５２は、力の電流読取り値に基づいて、タブ１８に作用する力を制御するようにプログラムされている。ＰＬＣ５２のプログラミングは、当業者の成し得る範囲内にあり、詳細に説明しない。ＰＬＣ５２の好ましいプログラムによれば、ＰＬＣ５２は、ステップモータ５６を制御するための駆動装置５４に信号を出力する。ステップモータ５６は、低速又は高速で作動することができ、また、順方向又は逆方向に回転することができる。ステップモータ５６の出力は、スタックの長さに沿って伸長するネジ駆動部６０を駆動するように、歯車で伝達される。パドル１２は、ネジ駆動部６０に取り付けられたアセンブリ６２に取り付けられており、ネジ駆動部６０の回転によって決定される方向に、パーティッションフィーダ１０のフレーム３６に沿って摺動する。従って、モータ５６の運転により、パドル１２は、モータ５６が励磁される方向に応じて、タブ１８に向かってあるいは該タブから離れる方向に、移動する。
ＰＬＣ５２は、図４に示すフローチャートに従って、最初に、ステップ１００において、力信号を読み取り、ステップ１０２において、力が第１の敷居値よりも小さいか否かを決定する。力が、上記第１の敷居値よりも小さい場合には、そのような力は、小さ過ぎ、ＰＬＣ５２は、ステップ１０４において、パドル１２がタブ１８に向けて移動する方向に、高速でモータ５６を励磁する。ＰＬＣ５２が、ステップ１０６において、力が、上記第１の敷居値よりも大きいが、第２の敷居値よりも小さいと決定した場合には、そのような力は、依然として小さ過ぎ、ＰＬＣ５２は、ステップ１０８において、パドルがタブ１８に向けて移動する方向に、モータ５６を低速で励磁する。
ＰＬＣ５２が、ステップ１１０において、力が第３の敷居値よりも大きいと決定した場合には、そのような力は、最適値に到達しており、ＰＬＣ５２は、ステップ１１２において、パドル１２の移動を停止させる。ステップ１１４において、力が第４の敷居値よりも大きい場合には、そのような力は、大き過ぎ、ＰＬＣ５２は、ステップ１１６において、モータ５６を反対方向すなわち逆方向に低速で励磁して、パドル１２をタブ１８から離れる方向に移動させる。ステップ１０４、１０８、１１２又は１１６のいずれかにおけるモータ５６の制御が終わった後に、ルーチンを反復させて、タブ１８に作用する力が最適値に維持されるようにするか、あるいは、許容範囲内の値に留まるようにする。
図１に示す実施例においては、タブ１８に作用する力は、約３ポンドに維持されるのが好ましい。タブ１８に作用する力を上記値に維持するために、上記第１、第２、第３及び第４の敷居値を１ポンド、２ポンド、３ポンド及び４．５ポンドにそれぞれ設定する。従って、パドル１２は、力が１ポンドよりも小さい場合には、タブ１８に向かって高速で移動され、力が１ポンドよりも大きいが２ポンドよりも小さい場合には、タブ１８に向かって低速で移動され、力が３ポンドである場合には、停止され、力が４．５ポンドよりも大きい場合には、タブ１８から離れる方向に移動される。
この好ましい実施例においては、ロードセル４２は、１秒間当たり１０回の割合で、サンプリングを行い、そのようなロードセルは、部品Ｎｏ．１２５０−００５０として、ヒューストン・サイエンティフィック（Houston Scientific）によって製造されている。上記信号調整器５０は、ディジテック（Digitec）のモデルＮｏ．Ｄ  ３２４０Ｈであり、そのような信号調整器は更に、パーティッションフィーダ１０のオペレータに、力のデジタル読出しを与え、ＰＬＣ５２は、アレン−ブレードリー（Allen-Bradley）のモデルＮｏ．ＰＬＣ  ５であり、駆動装置５４は、パシフィック・サイエンティフィック（Pacific Scientific）のモデルＮｏ．５２４０である。そのような特定の要素は、本発明をどのように構成することができるかを示す、単なる例であり、そのような要素に代えて、同じ又は同様な機能を果たす他の要素を用いることができる。
本発明の第２の実施例においては、図５に示すように、カートンフィーダ７０が、一対のサイドレール又は他のタイプのフレーム構造の間に形成された、カートンのメインスタック７２を備えている。スタック７２は、下向きの角度で形成されており、これにより、スタック７２の重量は、レバーアーム７６に対して与えられ、これにより、レバーアーム７６は、該レバーアーム７６の一端部にある枢動点（図示せず）の周囲で、反時計方向に枢動する。ブロック８６が、レバーアーム７６に取り付けられており、上記ブロックは、スタック７２の重量をウレタンバネであるのが好ましいバネ８２の一端部に与えるための、フランジを有している。バネ８２の他端部は、ロードセル８４の荷重支持面に押し付けられており、上記ロードセルは、適宜な態様で、カートンフィーダ７０のフレームに取り付けられている。真空アセンブリ８８を有するロータリヘッド７９の如き、選択装置が、スタック７２の一端部から単一のカートンを取り除く。
ロードセル８４からの信号は、信号調整器によって処理され、次に、ＰＬＣに与えられるのが好ましい。ＰＬＣは、スタック７２の重量が小さ過ぎる場合に、予備スタック８０からメインスタック７２の中へカートンを落下させるように、コンベアベルト７８を制御する。ＰＬＣは、ある可能性のあるルーチンにおいて、ロードセル８４で感知された力が第１の敷居値よりも小さい場合には、コンベアベルト７８を第１の速度で前進させ、次に、力が最適な力に近づくに連れて、速度を減少させることができる。スタック７２の重量が、ある値よりも大きくなると、ＰＬＣは、コンベアベルト７８を完全に停止させるか、あるいは、コンベアベルト７８の速度を少なくとも減少させる。カートンフィーダ７０におけるＰＬＣ用プログラムは、種々の方法で構成することができ、ここに開示した例に限定されない。
また、本発明は、上に開示した敷居値の設定に限定されず、又は、上に開示したパドルの位置を制御する方法に限定されない。敷居値レベルの数、及び、敷居値レベルの値を変更して、より大きな範囲又はより小さな範囲で、力を制御することができる。また、パドル１２又はコンベアベルト７８の速度を制御する代わりに、パドル１２又はコンベアベルト７８の位置を制御することもできる。力の制御に関する他の変形例は、当業者には明らかであろう。
更に、本発明を説明するために選択した上述の実施例に多くの変更を加えることができること、並びに、その総ての結果には、添付の請求の範囲によって確定される本発明の範囲から逸脱することなく、均等論が適用されるべきであることは、当業者には明らかであろう。
【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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