JP2023516741A - パッケージの方向転換のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

パッケージ(101)のグループ化および回転システムは、パッケージの流れを所定の第1の速度で第1の端(102A)から第2の端(102B)まで駆動するように構成された第1のコンベヤ(102)と、第1のコンベヤ(102)の第2の端(102B)に位置する動作セクション(104)であって、第1のコンベヤ(102)からパッケージの流れを受け取り、第1の速度よりも遅い所定の第2の速度でパッケージの流れを方向転換セクション(108)に動作させるように構成された動作セクション(104)と、動作セクション(104)に隣接する複数のラグ(106)であって、パッケージの流れのパッケージを前進動作させて2つ以上のパッケージ(101)のグループ(105)が形成されるように構成されたラグ(106)とを含む。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、参照により開示内容の全体が本明細書に組み込まれている2020年3月4日出願の米国仮出願第62/985,013号の利益を主張するものである。

本開示は、詳細には、複数の物品をその方向転換に先立ってグループにまとめるための機械の分野に関するが、それだけに限定されるものではなく、より詳細には、それぞれが独立した駆動手段によって固定トラックの周りを独立して駆動されるツールを含む機械の分野に関するが、それだけに限定されるものではない。

パッケージング産業では、流れをなす物品をパッケージングまたはラベリングに先立って方向転換させ、再方向転換させるよう求められることは多い。さらに、品物と品物の間にはそれに対応するパッケージの間隔などと一致するように所定の間隔をあけることが求められるのもよくあることである。これらの要件について当業者の間では様々な解決法が知られており、各々の品物またはパッケージを個々に位置決めすることが求められるのが常となっている。

しかし、上述のようなシステムには典型的には集中的な駆動手段が必要とされ、数多くの転向機構も必要となる。こうした一般的な設計上の特徴は、駆動手段や対応する機械的リンク機構に比較的大きな負荷をかけることになり、特に通過量が多い場合にはその負荷も大きく、システム全体の融通性を減じることになる。考えられる解決法の1つは、複数の駆動チェーンを用意してそれぞれに選ばれたツールを取り付け、各々の駆動チェーンを互いに協調的に制御することによって全体としての駆動システムを提供することにある。しかし、この解決法は、高速運転のために慎重に連携させなければならない幾つもの駆動チェーンを用意する必要があるため、過度に複雑なシステムをもたらすことになる。さらに、各々のツールごと、もとよりその数は通常相当なものとなる、に駆動チェーンが用意されるのでない限り、この解決法は、各ツールは少なくとも1つの他のツールと機械的に連結されることになるため、各々のツールを完全に独立して制御することは不可能であるという問題から逃れることはできない。

従来技術のさらなる問題として、ツールが取り付けられるチェーンやベルトの用意と、その後の保守がある。チェーンは堅牢かつ柔軟であることが要求される一方、高速での連続使用による損耗にもさらされる。そのため、高速回転が求められるベルトやチェーンを必要としない駆動および転向システムの必要性が存在する。

そこで、本発明は、システムの提供に関する従来技術の問題を克服するか、少なくとも緩和し、それによって各々のツールを他の個々のツールから独立して制御できるようにし、そのシステムは過度の複雑さやコストを伴わずに実現できるようにして、要求される保守も軽減されるようにすることを目指す。

このシステムの技術的な利点については以下の説明で明らかとなろうが、簡単に述べておけば、それは、システム全体としての連続使用を維持しつつ、システムの通過量の増大、システムの柔軟性の増進、ならびに様々な品物および/またはカートンに関する要件への適合の可能性の拡大を果たすことに関するものである。

パッケージの流れを所定の第1の速度で第1の端から第2の端まで駆動するように構成された第1のコンベヤと、第1のコンベヤの第2の端に位置する動作セクションであって、第1のコンベヤからパッケージの流れを受け取り、第1の速度よりも遅い所定の第2の速度でパッケージの流れを方向転換セクションに動作させるように構成された動作セクションと、動作セクションに隣接する複数のラグであって、パッケージの流れのパッケージを前進動作させて2つ以上のパッケージのグループが形成されるように構成されたラグと、を含むパッケージのグループ化システム。その複数のラグは、それぞれ単一の固定トラックの経路上に取り付けられてその経路に従うことができるとともに、個々に制御可能であり、それによって、ラグのうち少なくとも1つはパッケージを動作させる際にパッケージの速度を速めるように働き、それ以外の1つまたは複数のラグは異なる速度で移動することができる。ラグの各々は動作セクションを通過することができる。トラックは、それによって駆動されるラグの各々が方向転換セクションよりも前でパッケージと接触するように構成され、またそれによって駆動されるラグの各々が方向転換セクション内でパッケージから遠ざかるように構成される。ラグの各々は、パッケージの流れの中から1つおき（every other）または2つおき（every third）にパッケージを動作させるように構成され得る。

方向転換セクションは動作セクションの下流側に配設することができ、パッケージグループを回転させるように構成された複数のチェーン駆動式回転体機構を含むことができる。回転体機構はパッケージグループを約90度回転させることができる。

第2のコンベヤセクションを方向転換セクションの下流側に配設することができる。分割セクションを第2のコンベヤの下流側に設けることができる。

パッケージグループの転向方法には、第1のコンベヤによってパッケージの流れを駆動し、その際にパッケージの各々の間に間隔をあけること、パッケージの流れの中の1つまたは複数のパッケージを第1のコンベヤとは異なる速度で駆動してパッケージグループを形成し、その際、パッケージの各グループが互いの間に間隔をあけられること、および、それ以降のパッケージング工程に備えてパッケージグループを用意するためにパッケージの各グループを約90度回転させることが含まれる。グループ形成ステップでは、パッケージの流れの中からパッケージが1つおきまたは2つおきに(またはあらかじめ定められたそれ以外の数を間に挟んで)ラグによって駆動される。

第1のコンベヤの下流側のパッケージの流れのパッケージの各々は第1のコンベヤに対して減速され得る。それ以降のパッケージング工程には、第2のコンベヤによりパッケージグループの各々を駆動すること、およびそれまでに形成されたパッケージグループをパッケージの個々の流れまたは個々のパッケージの流れに分割することを含めることができる。

図面と関連させて取り上げる好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読めば、当業者には本開示のシステムおよび方法に関する上記またはそれ以外の様々な特徴がより容易に理解されよう。

本発明が関連する当業者が、本発明の装置の製作法および方法の使用法について、無用な実験を行うことなく、容易に理解できるように、その好ましい実施形態を幾つかの図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

パッケージングおよびスペーシングのシステム全体の斜視図である。 図1のグループ化セクションの斜視図であって、一緒にグループ化されてその各々のグループが回転された個別のパッケージが図示された斜視図である。 図1のグループ化セクションおよび方向転換セクションの側面図である。 図1の方向転換セクションの終端および第2のコンベヤセクションの斜視図である。

これ以降、図面への参照は、本発明の同様の構造的特徴または態様を特定するものに対して同じ参照番号を用いて行う。限定的でない説明および例示を目的として、本発明の実施形態に従ってコンベヤシステムの実施例の部分図を図1に示しており、このシステム全体を100の符号で呼ぶ。本発明の実施形態またはその態様によるシステムのその他の図は、以下に説明するように図2～図4に示されている。本発明の方法およびシステムは、各々のパッケージを個々に回転させるのではなく、パッケージグループを一度にまとめ、回転させて再方向転換するために使用することができる。パッケージの各々は複数の物品等を含むことができる。

図1は、単一のパッケージの流れ101を受け入れ、パッケージをグループ化し、そのグループに対して約90度の再方向転換を行い、またそのグループを再び分割することによって3つの平行なパッケージの流れ103を作り出すためのシステムであって、その3つのパッケージの流れ103のそれぞれのパッケージが当初の単一の流れ101に対して90度方向転換したパッケージを含むようにされたシステム100を示している。このシステム100は、第1の端102aから第2の端102bまで単一のパッケージの流れ101を駆動する第1のコンベヤ102を備える。第1のコンベヤ102は単一の流れ101を第1の速度で動かす。単一の流れのパッケージ101の各々は互いの間を隔てられる。単一の流れ101が第1のコンベヤ102の第2の端102bに到達すると、パッケージを減速させることができ、それによってパッケージの各々の間隔を狭めることができる。たとえば、先行するパッケージ101aが動作セクション104で減速または停止すると、後続のパッケージ101bはそれに追いつき、その2つの間の間隙が狭まることによってパッケージグループ105が形成される。また、パッケージグループ105は、ラグ106が1つまたは複数のパッケージに係合することによって、パッケージが互いに接触または互いに近接してパッケージグループ105を形成するようにパッケージを動かすことでさらに形成され得る。あるいは、個々のパッケージを、パッケージを押すか、または案内するかして互いをまとめることでパッケージグループ105をそれぞれ形成する他の押進機構または案内機構によって一緒にグループ化することもできる。もう1つの例として、1つまたは複数のパッケージの動きを拘束するか、または減速させる拘束機構を通してパッケージを一緒にグループ化し、パッケージが一体となって動き、パッケージグループ105がそれぞれ形成されるようにすることができる。当業者であれば、それ以外のグループ化の機構や方法も自明であろうし、それを個々のパッケージを方向転換させてパッケージグループ105にするために使用することができよう。

図2は動作セクション104の近接図である。動作セクション104は第1のコンベヤ102の第2の端102bに位置している。ラグ106は、新たに形成されたパッケージグループ105を所定の第2の速度で方向転換セクション108まで前進動作させる。当業者には自明であるように、ラグ106は1つもしくは複数の従動チェーンまたはその他適当な可動機構もしくは駆動機構に設けることができる。動作セクション104では、ベルトがラグ106と協働してパッケージグループ105を先に進めることができる。ラグ106は、動作セクション104に隣接する形で循環し、流れのうちの所定の一部パッケージを先に進める。たとえば、ラグ106は2つおき（every third）または1つおき（every other）のパッケージの背後に接触することができ、それによってそれおよびそのパッケージまたはそれより前のパッケージを先に進めることができる。あるいは、ラグ106は所定の様々な数のパッケージを間に挟んでパッケージの背後に接触することができ、それおよびそれよりの前のパッケージを先に進めることができる。

図2はさらに、トラック110の経路上に取り付けられてその経路に従う各々のラグ106を示している。トラック110は、コンベヤの方向に沿ってラグ106を動かし、移動させるための従動チェーンまたはその他の適当な機械的手段であることができる。ラグ106の各々は個々に制御可能であり、それによって、ラグ106は、交番するパッケージを動作させる際に加速して速度を上げることができ、その間、他の1つまたは複数のラグ106はトラック110の周りを異なる速度で移動して、パッケージグループ105から遠ざかる。それにより、ラグ106を、単一のパッケージの流れのペース101、個々のパッケージのサイズおよび各々のパッケージグループ105の所望のサイズに適合させることができる。ラグ106の各々は動作セクション104の上を通り抜けることができる。ラグ106は、ラグ106がパッケージを前方に動作させるとき、動作セクション104の部位に覆いかぶさることができる。トラック110は、各々のラグ106が方向転換セクション108よりも前でパッケージと接触できるようにするとともに、各々のラグ106に方向転換セクション108内でパッケージから遠ざかる動きをさせるように構成される。

図3は、動作セクション104の下流側に配設された方向転換セクション108を示している。方向転換セクション108は複数のチェーン駆動式回転体機構112を備える。各々の回転体機構112はパッケージグループを把持して90度回転させるように構成される。回転体機構112は各パッケージグループを上から、かつ一定のポイントで把持し、回転体機構はそのチェーン駆動部によって回転させられ、それによってパッケージグループを摺動式に転向させて90度再方向転換させた後、把持を解く。

システム100は、単一のパッケージの流れ101の搬送と、そのパッケージの所定数のグループへのグループ化と、そのグループの90度の再方向転換または回転と、パッケージグループ内のパッケージの分割による3つの平行なパッケージの流れ103の形成とを行うことができる。そうすることにより、システムの稼働時間をより短く、または通過量をより多くすることができる一方で、同じ数のパッケージを取り扱うのに、単一の流れ101の各パッケージを個々に転向させるよりも少ない数の回転体機構で済ませることができる。

図4は、方向転換セクション108の下流側に配設された第2のコンベヤセクション114を示している。第2のコンベヤセクション114はパッケージグループを個々のパッケージの平行な流れに分割し、パッケージをそれ以降のパッケージング工程またはラベリング工程に搬送するために使用することができる。パッケージグループ105は、第2のコンベヤセクション114に設けられたスラットディバイダなどによって個々のパッケージの流れに分割するか、または切り分けることができる。スラットディバイダは、パッケージグループの各々のパッケージの間に分離箇所または間隙を作り出すことによって、個々のパッケージの平行な流れを形成する。それ以外の分離機構や工程も当業者には自明であろうし、パッケージグループ105を個々のパッケージの分離した流れに分割するためにそれを使用することができよう。別法の実装では、パッケージグループ105は、パッケージグループを個々のパッケージの平行な流れに分割することなく、続くパッケージング工程および/またはラベリング工程に搬送することができる。

上で説明し、また図面によって示した本開示の方法およびシステムは、信頼性および安定性の向上、サイズ、重量、複雑さおよび/またはコストの低減を含め、より優れた特性を備えた方向転換システムを実現するものである。実施形態を挙げながら本開示の装置および方法を示し、説明してきたが、当業者であれば、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、そこに改変および/または変更を加えることができることは容易に理解されよう。

100 システム
101 単一の流れ
101a 先行するパッケージ
101b 後続のパッケージ
102 第1のコンベヤ
102a 第1の端
102b 第2の端
103 3つの平行な流れ
104 動作セクション
105 パッケージグループ
106 ラグ
108 方向転換セクション
110 トラック
112 回転体機構
114 第2のコンベヤセクション

Claims (16)

1. パッケージの流れを所定の第１の速度で第１の端から第２の端まで駆動するように構成された第１のコンベヤと、
   前記第１のコンベヤの前記第２の端に位置する動作セクションであって、前記第１のコンベヤから前記パッケージの流れを受け取るとともに前記第１の速度よりも遅い所定の第２の速度で前記パッケージの流れを方向転換セクションに動作させるように構成された動作セクションと、
   前記動作セクションに隣接する複数のラグであって、前記パッケージの流れにおけるパッケージを前進動作させて２つ以上のパッケージのグループを形成するように構成されたラグと、
   を備えるパッケージの方向転換のためのシステム。
2. 前記複数のラグの各々は、固定トラックの経路上に取り付けられて、その固定トラックの経路に従う請求項１に記載のシステム。
3. 前記ラグの各々は個々に制御可能であり、それによって、前記ラグの少なくとも１つは、１つまたは複数のパッケージを動作させる際に前記１つまたは複数のパッケージの速度を速める働きをなし、それ以外の１つまたは複数のラグは、前記少なくとも１つのラグとは異なる速度で移動するようにされた、請求項２に記載のシステム。
4. 前記ラグの各々は、前記パッケージの流れの中から１つおきまたは２つおきにパッケージを動作させるように構成された、請求項２に記載のシステム。
5. 前記動作セクションの下流側に配設された方向転換セクションであって、前記パッケージのグループを回転させるように構成された複数のチェーン駆動式の回転体機構を備える方向転換セクションをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
6. 前記複数のラグの各々は、トラックの経路上に取り付けられて、そのトラックの経路に従い、前記トラックは、前記方向転換セクションよりも前で前記パッケージに接触するように前記ラグの各々を駆動するように構成されるとともに、前記方向転換セクション内で前記ラグの各々を前記パッケージから遠ざけるように駆動するように構成された、請求項５に記載のシステム。
7. 前記回転体機構の各々は、前記パッケージのグループの１つを約９０度回転させるように構成された、請求項５に記載のシステム。
8. 前記パッケージのグループを受け取るとともに搬送するように構成された第２のコンベヤのセクションを前記方向転換セクションの下流側にさらに備える、請求項５に記載のシステム。
9. 前記第２のコンベヤに隣接して、または前記第２のコンベヤの下流側に配設された分割セクションであって、前記パッケージのグループの各々のパッケージを分離するように構成された１つまたは複数のディバイダを備える分割セクションをさらに備える、請求項８に記載のシステム。
10. 前記ラグの各々は、動作セクションを通過する、請求項１に記載のシステム。
11. 第１のコンベヤによってパッケージの流れを駆動し、その際にパッケージの各々の間に間隔をあけるステップと、
    前記パッケージの流れの中の１つまたは複数のパッケージを前記第１のコンベヤとは異なる速度で駆動してパッケージグループを形成し、その際、前記パッケージグループが互いの間に間隔をあけられて２つ以上のパッケージを含むステップと、
    前記パッケージグループの各々を約９０度回転させるステップと、
    を含むパッケージの方向転換の方法。
12. 前記パッケージの流れの中の１つまたは複数のパッケージを駆動することは、前記パッケージグループを形成するためにラグによって前記パッケージの流れの中の１つおきまたは２つおきのパッケージを駆動することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のコンベヤの下流側のパッケージの流れのパッケージの各々を減速するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
14. 第２のコンベヤによって前記パッケージグループの各々を駆動するステップと、
    それまでのステップで形成された前記パッケージグループの各々をパッケージの個々の流れに分割するステップと、
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
15. それまでのステップで形成されたパッケージグループの各々を分割するステップは、
    前記パッケージグループの各々のパッケージをディバイダによって分離して、前記パッケージグループの各々における各々のパッケージの間に間隙を作るステップを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記パッケージグループの各々を回転させるステップは、
    複数のチェーン駆動式の回転体機構を前記パッケージグループと係合させるステップであって、前記回転体機構の各々のそれぞれは、前記パッケージグループの１つを回転させるように構成された、ステップを含む、請求項１１に記載の方法。

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