JP2007532426A - 箱を外装に配置するための把持装置、梱包装置および方法 - Google Patents

Abstract

この発明は、箱（１）、特に卵のパックを外装に配置するための把持装置（２）に関し、把持装置は可動のフレーム（３）、使用中にグリッパーが箱の両側に位置付けられるようにフレームの両側に配置されたグリッパー（４）を含み、それによりグリッパーは箱を支持する位置と降ろし位置との間で動かすことができ、各グリッパーはフック型の端部（６）を備えた主にペン型の本体によって形成され、それにより少なくともフック型の端部（６）はグリッパーの縦軸の周りで回転させることができ、箱の１つの側のグリッパーは箱の他方の側のグリッパーに対してずれた位置に装着される。

Description

この発明は、それぞれ請求項１、８および１２による、箱、特に卵のパックを外装に配置するための把持装置、梱包機械および方法に関する。

そのような把持装置、梱包機械および方法はＮＬ−Ａ−９２０１２９２から知られている。この既知の把持装置は、卵のパックの幅のプレートによって形成される２つのグリッパーを含み、それらの間に３つ以上の卵のパックを同時に掴む。プレートは卵のパックを降ろすために外側に振れることができる。卵のパックはプレートによってリフト用プラットフォームで降ろされ、これは後に下げられ、その周りに外装が配置される。

さらに、ＵＳ−Ａ−３，５５９，３７１から、それを用いて多量の卵のトレーを持上げて外装へと下げることができる装置が知られる。この装置はフレーム、および回転させることのできるフック型の端部を備えたフレームへと取付けられたペンを含む。装置の助けを借りてペンを回転させ、卵のトレーを持上げることは手動で行なわれる。卵は重量に関して仕分けされ、卵のパックへと詰められる。卵はそれらが互いに触れないかまたはほとんど触れないように卵のパックに詰められる。卵はパック当たりさまざまな量で、たとえば、６個、１０個、または１２個の卵を詰められ得る。したがって、卵のパックは、外寸だけでなく、設計または箱が作られる材料に関しても異なり得る。卵の仕分けおよびおよびパック詰めは完全に自動化されたプロセスである。後に行なわれる卵のパックを外装に詰めることは依然としてしばしば手動で行なわれる。なぜなら、さまざまな卵のパックを外装に配置するための万能の把持装置がないためである。

卵のパックを外装に配置するとき、それらは層ごとに特別なパターンで配置される。外装はボール紙の箱または木箱であり得る。パターンは卵のパックの外寸によって異なり、層ごとに異なり得る。最終的に、卵のパックはほとんど遊びなしに並んで外装に詰められる。

この発明の目的は、箱、特に卵のパックを外装に配置するための改良された把持装置を提供することである。さらに別の目的は、広く適用することのできる把持装置を提供することである。広いということは、ここではどのような（卵の）パックおよび外装に対してもと意味することを意図される。この発明のさらに別の目的は、それを用いて（卵の）パックを包装または中身、たとえば、卵に損害を与えることなく、外装の所望の位置に正確に配置することのできる把持装置を提供することである。

そのため、この発明による把持装置は、各グリッパーがフック型の端部を備えた主にペン型の本体によって形成されることを特徴とし、少なくともフック型の端部はグリッパーの縦軸の周りで回転することができ、箱の１つの側のグリッパーは箱の他方の側のグリッパーに対してずれた位置に装着される。

ペン型の本体はその長さについての幅に関してサイズが小さいため、それは外装、箱または隣接する箱によってほとんど妨害されずに引込むことができる。さらに、ペンは、箱を外装に配置するためにいくつかの把持装置が互いに並んで使用されるとき互いに妨害しない。

さらに、グリッパーは互いに対して回転するようにフレームに装着されている。箱を持上げるとき、グリッパーは外側に動かすことができるため、箱の寸法の差は克服することができ、箱を持上げるための許容差の範囲は広げられる。グリッパーが箱を支持する位置へと置かれるとすぐに、グリッパーは振れてそれらの出発点へと戻る。これは掴む効果ももたらす。

グリッパーは、箱を支持する位置で箱をその基部の下で把持することが好ましい。多くの異なる卵のパックがあるが、これら卵のパックのすべての基部はほぼ同じである。卵のパックを外装へと詰めるときに卵のパックの基部の共通の特徴を使用することにより、広く適用することのできる把持装置が得られる。

ペン型の本体は主に円形の断面を有することが好ましい。これはグリッパーの降ろし性能に有利な効果を有する。

さらに、把持装置はフレームに対して箱をセンタリングするためのセンタリング要素を含むことが好ましい。センタリング要素は箱の短い側に適用されることが好ましい。そうする際、センタリング要素はフレームの運動中に箱の固定も実現する。センタリング要素は、箱を外装へと降ろすときに案内要素としても働くことができ、有利である。

把持装置にはさらにフレームに対して動かすことのできる押圧要素を設けられることが好ましく、押圧要素は少なくとも降ろし位置で箱の上部に押圧する。箱を降ろし、グリッパーを引込むとき、押圧要素は力が引込み方向にボックスカウンタに適用されるようにする。そのような押圧要素のさらに別の有利な効果は、卵のパックのおそらく緩いカバーを閉じることができる点である。

この発明はさらに、フレームの１つの側のグリッパーが把持装置のフレームの他方の側のグリッパーに対してずれた位置に装着される箱を外装に詰めるための梱包機械に関する。

隣同士に位置付けられたいくつかの把持装置が設けられ、把持装置は供給ベルトと充填地点との間で連帯して動かすことができることが好ましい。各箱は把持装置によって直接的かつ個々に把持されるため、信頼性のある梱包機械が得られる。非常に有利な実施例では、把持装置は互いに対して動かすことができる。これによって、持上げ地点から充填地点への輸送中に空中で箱を配列にすることができる。このため、特に小型の梱包装置が作られる。最後に、供給ベルトにはグリッパーの通過のために開口部が設けられることが好ましく、そうするとグリッパーは箱をそれらの底部の側または基部で把持することができる。

この発明はさらに、各箱が個々にグリッパーによって支持される箱を外装に配置するための方法にも関する。このため、先行技術から知られる方法と比較して梱包プロセスで生じる破損が少なくなる。

外装内の位置への輸送中に箱が配列を作るとき、非常に高速の梱包プロセスが実現される。

この発明を添付の図面によってさらに詳しく説明する。図面は以下のとおりである。
図１では、卵のパック１および卵のパック１を外装１１に配置するための把持装置２が示される。把持装置２は、可動フレーム３および使用されるとき卵のパック１の両側に位置付けられるフレーム３に取付けられたグリッパー４を含む。グリッパー４は、卵のパッ
ク１を支持する位置（図２）と降ろし位置（図１）との間でさらに動かすことができる。卵のパック１を支持する位置では、グリッパー４は、図２に示されるように卵のパック１をその基部またはその近くで支持する。したがって、卵のパック１はその基部がグリッパー４上にある。図１に示されるように降ろし位置では、グリッパー４は卵のパック１または他の隣接する卵の箱を妨害することなく、卵のパック１から引込むことができる（たとえば、図２を参照）。

各グリッパー４はフック型の端部６を備えたペン５によって形成され、これは卵のパック１を支持する位置で卵のパックの基部に対して位置付けられる（図３を参照）。各ペン５の下方部は、これも図３に最もよく示される卵のパック１に適合される構成を有する。降ろし位置では、ペン５はフック型の端部６が卵のパック１の側に平行に位置付けられるように回転される。

卵のパック１に対して、グリッパー４は卵のパックの１つの側で卵のパック１の中心のより近くに適用され、卵のパック１の他方の側ではグリッパー４は卵のパック１の短い側の近くに適用される（これら２つの後者のグリッパーの１つは図１では見えない）。したがって、卵のパック１の１つの側のグリッパー４は卵のパック１の他方の側のグリッパー４に対してずれた位置に適用される。卵のパック１を外装１１に配置するための以下にさらに詳しく論じられる梱包機械でさまざまな把持装置が隣同士で使用される場合、隣同士に位置付けられた把持装置２のグリッパー４は互いに妨害しない。

グリッパー４はサイドボード７でフレーム３に接続される。サイドプレート７はヒンジ８に対してフレーム３で数度外側に振れることができる。したがって、グリッパー４は図３に示される位置から離れるように動かすことができる。

さらに、センタリング要素９はフレーム３に含まれ、これは使用中、卵のパック１の短い端部を把持する。センタリング要素９はシリンダ１０の支援でそれらの作業位置に出入りする。それらの作業位置では、センタリング要素９は卵のパック１を把持し、これにより卵のパック１をセンタリングするだけでなく、把持装置２の運動中に卵のパック１の固定も実現される。センタリング要素９は卵のパック１を外装１１へ降ろす間に案内プレートとしての役割も果たす。

さらに、押圧要素１２がフレーム３に含まれ、これもシリンダ１３または同様の手段によってフレーム３に取付けられるため、動かすことができる。卵のパック１を外装１１へ降ろす間、押圧要素は卵のパック１の上部に押圧する。

この結果、グリッパー４は、それらとともに卵のパック１を持っていくことなく引込むことができる。押圧要素１２は、卵のパック１の持上げ中または外装１１への配置中に卵のパック１のわずかに開いた蓋を閉じる役割も果たす。

この発明による把持装置２の働きを図面によって説明する。図１では、把持装置の出発点が持上げられるべき卵のパック１に対して示される。把持装置２はペン５のフック型の端部６が卵のパック１の基部のレベルに位置付けられるまで下げられる。まず、卵のパック１は、センタリング要素９を引張り入れることにより把持装置２のフレーム３に対してセンタリングされる。続いて、ペン５が４分の１回転されるため、それらのフック型の端部６は卵のパック１の基部の下に位置付けられる。ペン５の回転でサイドプレート７は内側に振れるため、卵のパック１は完全に固定される（図２および図３）。フレーム３は外装１１へと運ばれ、把持装置２の支援で卵のパック１はそれが開放されるであろう位置に外装１１へと下げられる。ペン５は４分の１回転して戻り、フック型の端部６は卵のパック１の側に平行に位置付けられる。サイドプレート７は自由に外側に振れることはできな
い。続いて、ペン５を備えたフレーム３は外装１１から引込まれ、これにより同時に押圧要素１２は外側に押されるため、押圧要素１２は卵のパック１を押圧し、ペン５は把持装置２の戻りの捩れの間に卵のパック１の側に突き刺さらない。次に、把持装置２は続いて次の卵のパックを持上げ始めることができる。図４では、把持装置２の上部の詳細図が示される。把持装置の上部では、グリッパー４を回転させかつサイドプレート７を振らせるための機構がフレーム３に位置付けられる。この機構はフレーム３の両側に取付けられた２つの主軸１５を含む。主軸はサイドプレート７を通って下方に延在する。上部では、偏心器１６が各主軸１５に取付けられる。偏心器１６はフレーム３の上部プレート１７と組合去る。偏心器はサイドプレート７を再設定するためにばね１４によって互いに繋がれる。さらに、この機構はシリンダ１８を含み、各々はその高さのほぼ半分で主軸１５に適用される。フレーム３の外側で、シリンダ１８はフレーム３に繋がれ、軸１９の周りで蝶番式に動くことができる。最後にこの機構は各グリッパー４について１つずつ、４つのアーム２０を含み、それらの２つのみが図面４に見える。各アーム２０は１つの側でグリッパー４に接続され、他方の側では主軸１５にその基部の近くで接続される。アーム２０は両方の端部にボールヒンジを有し、これによって、それらはそれぞれグリッパー４および主軸１５に取付けられるそれぞれブロック２２および２３に接続される。ブロック２２および２３はそれぞれ、これらブロック２２、２３がそれぞれグリッパーおよび主軸とともに回転するようにグリッパー４および主軸１５に回転しないように取付けられる。

出発点では、シリンダ１８はそれらの引入れられた位置にあり、偏心器１６は小さな半径を備えた円周方向の点でフレーム３の上部プレートに接触している。このため、グリッパー４およびサイドプレート７は図１に示される位置に位置付けられ、すなわち、グリッパー４のフック型の端部６は卵のパック１に平行に位置付けられ、サイドプレート７は数度の角度で外側に振れる。卵のパック１を取上げることができるように、シリンダ１８は延ばされるため、主軸１５は回転する。主軸１５の回転で、ブロック２３も回転され、それらとともにアーム２０を持っていく。アーム２０はブロック２２およびそれらに装着されるグリッパー４が回転されるようにする。シリンダ１８の回転はグリッパー４の４分１回転に対応する。さらに、主軸１５の回転で、偏心器１６が回転される。偏心器１６は大きな半径を備えた円周方向の点でフレーム３の上部プレート１７に接触するため、それらは上部プレート１７および主軸１５に対して押圧し、それらとともにサイドプレート７を持っていき、互いに対して動く。そうする中で、サイドプレート７は卵のパック１上でグリッパー４が締付けられるようにする。この点で、図２および図３に示される位置が得られる。卵のパック１を降ろすため、シリンダ１８は引込まれ、主軸１５の回転の結果として、グリッパー４は回転して戻る。偏心器１６は、いくつかの把持装置２が卵のパックの層を運ぶために使用されるとき、上部プレート１７を開放するのみである。隣接する把持装置２のサイドプレート７はつまり互いに対して位置付けられるため、サイドプレートはそれらが振れて出発点に戻る間妨害される。把持装置２が互いから離れて動かされ、かつサイドプレート７の間に空間が作られるときのみ、各開放ばね１４はサイドプレート７が外側に振れるようにする（図１）。

図５および図６は、さまざまな把持装置２が組合され、これらの各々が供給ベルト５０から同時に卵のパック１を持上げる梱包装置の概略図（図面の左が正面図、右が斜視図）である。結果として、卵のパック１の層は一度に同時に外装（図示せず）に位置付けることができる。このために、それらが各々卵のパック１を持上げた後、把持装置２は全体として外装へと動くために層のパターンに位置付けることができ、またはパターンは把持装置２の外装への共同の輸送中に形成される。把持装置２は卵のパック１を同時に外装へと降ろし、グリッパー４は卵のパック１を支持する位置から降ろし位置へと同時に動かされ、把持装置２は同時に引込まれ、これにより押圧要素（図示せず）は卵のパック１の上部に押圧する。隣接する把持装置２のサイドプレート７は互いに対して位置付けられるため、サイドプレート７は卵のパックの降ろし中に自由に外側に振れることはできない。把持
装置２が離れて動くときのみ、サイドプレートは開放ばねの影響下で外側に振れる。卵のパック１の寸法に等しい、特にグリッパー４のレベルでの把持装置の外寸により、卵のパック１は外装の非常に限られた空間で降ろすことができる。ペン５の特別な形および位置のため、それらの引込み中の引っ掛かりの危険性は最小限にされる。

図５による第１の例は、外装に配置されるべき層に隣同士の５つの卵のパックを配置する。図５Ａでは、卵のパックは把持装置２の下で供給ベルト５０によって個々に位置付けられる。卵のパックを互いから離しておくために、供給ベルト５０には距離ブロック５１を設けられる。さらに、卵のパックの持上げ中のペン５の通過のために供給ベルトに開口部（ほとんど見えない）が作られている。サイドプレート７は開いたヒンジを有する。同時に、ペン５は縦方向に回転され、すなわち、フック型の端部は卵のパックの長い側に平行に位置付けられている。続いて、サイドプレート７はヒンジによって閉じられ（図５Ｂ）、ペン５は横方向の位置へと回転され、すなわち、フック型の端部は卵のパックの基部の下にある。図５Ｃに示されるように、把持装置２の輸送中、卵の箱は正しい位置に並べられる。配列は把持装置２のグループが外装上に到達したときに準備されている。並べられた卵のパックの層はすべて上述のように一度に同時に外装に配置される。

図６は卵のパックの層の形成のための第２の例を示す。図６Ａでは、卵のパックは供給ベルト５０によって把持装置２の下に個々に位置付けられる。サイドプレート７はそれらのヒンジによって開かれ、ペンは縦方向に位置付けられる。図６Ｂでは、サイドプレート７はそれらのヒンジによって閉じられ、ペン５はそれらの横向きの位置へと回転される。図６Ｃでは、層の形成が開始され、把持装置２のグループが既に外装へと運ばれていることが好ましい。５つの中間の把持装置が並べられ、外側の把持装置はそれぞれ右左に回転される。それに関しては、形成されるべき次の層を形成するとき、層を接合するために外側ヘッドは反対方向に回転される。図６Ｄは外装上の状況を示す。形成された層は外装に配置され得る。

図５および図６では、同じ把持装置２のペンは、隣接する把持装置２のペン５が互いに触れることができないかまたは妨害できないように互いに対してずれた位置にフレームに装着されていることがはっきりとわかる。サイドプレート７が振れて開いた位置にあるとき、（供給ベルト５０に対して横向きの方向で見ると）隣接する把持装置２のペン５は並んでいる。

当然のことながら、さまざまな配列のパターンが可能である。これはすべて卵のパックの寸法によって異なる。

この発明による卵のパックを外装に配置するための把持装置の斜視図である。 図１に示される把持装置の支援でこの発明による卵のパックを外装に配置するための方法のステップの図である。 図２の矢印ＩＩＩによる側面図である。 図２のＩＶによる詳細な斜視図である。 第１の例による方法の第１ステップの図である。 第１の例による方法の第２ステップの図である。 第１の例による方法の第３ステップの図である。 第２の例による方法の第１ステップの図である。 第２の例による方法の第２ステップの図である。 第２の例による方法の第３ステップの図である。 第２の例による方法の第４ステップの図である。

Claims (13)

1. 箱、特に卵のパックを外装に配置するための把持装置であって、
   可動のフレームと、
   使用中にグリッパーが前記箱の両側に位置付けられるように前記フレームの両側に配置されるグリッパーとを含み、前記グリッパーは箱を支持する位置と降ろし位置との間で動かすことができ、
   各グリッパーはフック型の端部を備えた主にペン型の本体によって形成され、それにより少なくとも前記フック型の端部は前記グリッパーの縦軸の周りに回転させることができ、
   前記箱の１つの側の前記グリッパーは前記箱の他方の側の前記グリッパーに対してずれた位置に装着されることを特徴とする、把持装置。
2. 前記グリッパーは互いに対して回転するように前記フレームに装着される、請求項１に記載の把持装置。
3. 前記グリッパーは前記箱を支持する位置で前記箱をその基部の下で把持する、請求項１または２に記載の把持装置。
4. 前記ペン型の本体は主に円形の断面を有する、請求項１から３のいずれかに記載の把持装置。
5. 前記フレームに対して前記箱をセンタリングするためのセンタリング要素をさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の把持装置。
6. 前記センタリング要素は前記箱の短い側に適用される、請求項５に記載の把持装置。
7. 前記フレームに対して動かすことのできる押圧要素をさらに含み、前記押圧要素は少なくとも前記降ろし位置で前記箱の上部を押圧する、請求項１から６のいずれかに記載の把持装置。
8. 箱、特に卵のパックを外装に詰めるための梱包機械であって、前記梱包機械は前記箱を供給するための供給ベルト、そこに箱が充填されるべき外装を配置することのできる充填地点、および箱を前記外装に配置するための請求項１から７のいずれかに記載の少なくとも１つの把持装置を含み、フレームの１つの側のグリッパーは前記把持装置の前記フレームの他方の側のグリッパーに対してずれた位置に装着されることを特徴とする、梱包機械。
9. 隣同士に位置付けられたいくつかの把持装置が提供され、前記把持装置は前記供給ベルトと前記充填地点との間で連帯して動かすことができる、請求項８に記載の梱包機械。
10. 前記把持装置は互いに対して動かすことができる、請求項９に記載の梱包機械。
11. 前記供給ベルトには前記グリッパーの通過のための開口部が設けられる、請求項８または９に記載の梱包機械。
12. 箱を外装に配置するための方法であって、
    グリッパーによって少なくともいくつかの箱を支持するステップと、
    前記外装内の位置へと前記箱を持っていくステップと、
    箱を支持する位置から降ろし位置へと前記グリッパーを動かすステップと、
    前記グリッパーを引込むステップとを含み、各箱がグリッパーによって個々に支持されることを特徴とする、方法。
13. 前記箱は前記外装内の位置へのそれらの輸送中に配列を作る、請求項１２に記載の方法。

Images