JP2023535220A - 様々な容器周縁に適合可能な包装システム - Google Patents

Abstract

容器をグループ化するためのコンベヤシステムであって、様々な寸法の容器の流れを搬送および計量するように構成されたコンベヤモジュールを備え、コンベヤモジュールは、複数の第１の容器を第１の移動経路に沿って移動させるように構成された第１のスターホイールおよび第２のスターホイールであって、第１の容器がそれぞれ第１の幾何学的中心を有し、第１の移動経路が、第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第１のスターホイールおよび第２のスターホイールと、複数の第２の容器を第２の移動経路に沿って移動させるように構成された第３のスターホイールおよび第４のスターホイールであって、第２の容器がそれぞれ第２の幾何学的中心を有し、第２の移動経路が、第２の容器の幾何学的中心によって画定され、第１の移動経路と第２の移動経路とが実質的に類似している、第３のスターホイールおよび第４のスターホイールと、を含んでなる、コンベヤシステム。

Description

本開示は、包装システムに関し、より詳細には、様々な容器サイズに適合可能なシステムに関する。

包装の分野では、多くの場合、消費者に複数の一次産物容器を含む包装を提供する必要があり、このようなマルチパックは、出荷および配布、ならびに販売促進情報の表示に望ましいものである。

設置面積が低減されたコンパクトな包装機械、すなわち、生産施設内で占有する面積またはスペースが少ない機械、しかし販売促進情報または製品情報を適切に表示できる機械を提供することが望ましい。ダウンタイムを短縮し、プラントと機械の生産性を高めるために、切り替え時間を短縮することがさらに望ましい。今日の消費者は様々なサイズの製品を必要としており、今日の生産者はその需要を満たす必要がある。本開示の目的は、様々なサイズの製品を包装に編成し、それらを適切な方法で配向することができるシステムを提示することである。従来の方法およびシステムは、一般的に、その意図された目的には十分であると考えられてきた。しかし、改善された包装および編成機能を有するシステムが、当技術分野において依然として必要とされている。本開示は、これらの残りの課題の少なくとも１つに対する解決策を提供し得る。

容器をグループ化するためのコンベヤシステムであって、様々な寸法の容器の流れを搬送および計量するように構成されたコンベヤモジュールを備え、コンベヤモジュールは、複数の第１の容器を第１の移動経路に沿って移動させるように構成された第１のスターホイールおよび第２のスターホイールであって、第１の容器がそれぞれ第１の幾何学的中心を有し、第１の移動経路が、第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第１のスターホイールおよび第２のスターホイールと、複数の第２の容器を第２の移動経路に沿って移動させるように構成された第３のスターホイールおよび第４のスターホイールであって、第２の容器がそれぞれ第２の幾何学的中心を有し、第２の移動経路が、第２の容器の幾何学的中心によって画定され、第１の移動経路と第２の移動経路とが実質的に類似している、第３のスターホイールおよび第４のスターホイールと、を含む。システムはまた、第１のスターホイールと第２のスターホイールとを分離する計量ねじを含み、さらに第１のスターホイールから第２のスターホイールまでの移動経路を画定することができる。第５のスターホイールを第２のスターホイールの下流に配置して、容器の移動経路をさらに画定できる。第５のスターホイールは、容器の流れにおける容器の少なくともいくつかを配向するように構成された配向モジュールの一部であってもよい。

第１のスターホイールの中心と第２のスターホイールの中心とは第１の軸を形成し、第２のスターホイールの中心と第５のスターホイールの中心とは第１の軸と平行でない第２の軸を形成する。第１のスターホイールは、第２のスターホイールより多くの歯を含んでいてもよい。スターホイールのそれぞれは、水平面に配向され得る。スターホイールは同一平面状とすることができる。第１のコンベヤモジュールの第１のスターホイールは、第２のコンベヤモジュールの第１のスターホイールと同量の歯を含んでいてもよい。第１のコンベヤモジュールの第２のスターホイールは、第２のコンベヤモジュールの第２のスターホイールと同量の歯を含んでいてもよい。第２のスターホイールの隣接するくぼみの中心間の距離は、第１のスターホイールの隣接するくぼみの中心間の距離よりも大きい。

グループ化モジュールは、複数のグリッパを移動するように構成された軌道を含んでいてもよい。容器のサイズに基づいて、第１の軌道と交換可能であるように構成された第２のグループ化モジュールをさらに備えていてもよい。第２のグループ化モジュールの軌道は、第１のグループ化モジュールの軌道とは異なる形状を含む。軌道は、少なくとも３つの直線部分と、少なくとも１つの曲線部分とを含む。

方法は、各容器の幾何学的中心によって画定される経路に沿って、第１の周長の容器の第１の流れを搬送するステップと、第１のコンベヤモジュールの第１のスターホイール、計量ねじ、および第２のスターホイールを第２のコンベヤモジュールの対応するスターホイール、および計量ねじと交換するステップと、容器の第１の流れの各容器の幾何学的中心によって画定される経路の周りの第２の周長の容器の第２の流れを搬送するステップと、を含む。容器の第２の流れの容器は、第１の流れの容器の直径とは異なる直径を含んでいてもよい。容器の第２の流れの経路は、容器の第１の流れの経路と同一であってもよい。本方法はまた、第１の配向モジュールのスターホイールを第２の配向モジュールのスターホイールと交換して、容器経路をさらに画定するステップを含んでいてもよい。容器の第２の流れの経路は、第１のスターホイール、第２のスターホイール、および第１の配向モジュールのスターホイールによって画定される容器の第１の流れの経路と同一であってもよい。

システムは、第１のスターホイールと、第２のスターホイールと、複数の第１の容器を第１の移動経路に沿って移動させるために、第１のスタートホイールおよび第２のスターホイールと一列に配置されるように構成された第１の計量ねじであって、第１の容器がそれぞれ第１の幾何学的中心を有し、第１の移動経路が、第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第１の計量ねじと、第１のスターホイールと交換可能に構成された第３のスターホイールと、第２のスターホイールと交換可能に構成された第４のスターホイールと、複数の第２の容器を第２の移動経路に沿って移動させるために、第３のスターホイールおよび第４のスターホイールと整列して配置されるように構成された第２の計量ねじであって、第２の容器がそれぞれ第２の幾何学的中心を有し、第２の移動経路が、第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第２の計量ねじと、を備える。

本開示のシステムおよび方法のこれらおよび他の特徴は、図面と併せて解釈される好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、当業者にはより容易に明らかになるであろう。

本発明が関係する当業者が、過度の実験を行うことなく、本発明の装置および方法をどのように作成および使用するかを容易に理解できるように、それらの好ましい実施形態は、特定の図を参照して以下に詳細に説明される。

容器を包装するためのシステムの斜視図である。 モジュールセットの１つのレイアウトを示す、図１のシステムの上面図である。 図１のグループ化モジュールの様々な実施形態を示す、図１のシステムの上面図である。 図１のグループ化モジュールの様々な実施形態を示す、図１のシステムの上面図である。 図１のグループ化モジュールの様々な実施形態を示す、図１のシステムの上面図である。 図１のグループ化モジュールの様々な実施形態を示す、図１のシステムの上面図である。 図１のシステムのコンベヤモジュールの上面図であり、コンベヤモジュールおよび配向モジュールを通る様々なサイズの容器の等価経路を示す図である。 図１のシステムのコンベヤモジュールの上面図であり、コンベヤモジュールおよび配向モジュールを通る様々なサイズの容器の等価経路を示す図である。 図１のシステムのコンベヤモジュールの上面図であり、コンベヤモジュールおよび配向モジュールを通る様々なサイズの容器の等価経路を示す図である。 図１のシステムの配向モジュールの斜視図である。 容器の動きを示す、図１０の配向モジュールの斜視図である。 図１のグループ化モジュールの上面図である。 図１２のグループ化モジュールのラグとグリッパの速度プロファイルのグラフィカルな解釈を示す図である。 図５のシステムの斜視図であり、第２の軌道と第１の軌道との相互作用を示す図である。 図６のシステムの斜視図であり、第２の軌道と第１の軌道との相互作用を示す図である。 図１のシステムのグリッパの斜視図である。 包装装置の可能な配置を示す、図１のシステムの斜視図である。

ここで図面を参照するが、ここで同様の参照番号は、本発明の同様の構造的特徴または態様を識別する。限定ではなく説明および図示の目的で、本開示に従って包装を作成するためのシステムの例示的な実施形態の部分図を図１に示し、全体を参照符号１００で示す。システムおよびその態様の他の実施形態は、説明されるように、図２～図１７に提供される。本発明の方法およびシステムを使用して、容器の流れを計量し、各容器を所望の方向に向け、包装プロセス全体にわたってその方向を維持することができる。

図１は、容器１０１の流れを受け取り、容器１０１を走査し、それらを所望の方向に向け、それらをパックまたは包装に包装するための所望の向きを維持しながらそれらをグループに編成することができるシステム１００を示す。図１に示されるシステム１００は、モジュールの２つの対称のセット（ＩおよびＩＩ）を含む。各セットは同じ３種類のモジュールを有している。各モジュール、その機能、詳細、および可能な構成については、以下で詳しく説明する。各セット（Ｉ／ＩＩ）は、搬送モジュール１０２、配向モジュール１０４、およびグループ化モジュール１０６を含み、そのうちの一方がセットＩについて図１でラベル付けされており、他方は、セットＩＩの図１に部分的にのみ示されている。搬送モジュール１０２はそれぞれ、容器１０１の流れを受け取り、初期間隔を提供し、容器１０１を計量するように構成されている。各配向モジュール１０４は、必要に応じて容器を走査し配向するように構成されている。グループ化モジュール１０６はそれぞれ、配向容器１０１をパックおよびグループに編成するように構成されている。２つのセットＩおよびＩＩが図１に示されているが、後続の図および以下の説明の各モジュールは、個々のセットの一部として説明され、対称の対応物は含まれない。

システム１００は、より高速で効率的な生産技術が要求される世界で、以前のコンベヤシステムに比べて複数の利点を提供する。以下は、システム１００によって提供される利点の非網羅的なリストであり、ユーザは、さまざまなサイズおよび種類の容器をより迅速かつ便利に切り替えることができ、このシステムにより、容器をグループに包装するためのより高速で信頼性が高く、より効果的な方法が可能になり、いずれも占有する工場の床面積を抑えることができる。

図２は、システム１００のモジュールのセット、すなわちセットＩの１つの実施形態を示す。セットＩは、搬送モジュール２０２、配向モジュール２０４、および単一の楕円軌道２０８からなるグループ化モジュール２０６を含み、軌道２０８に沿って容器１０１を移動させるラグ２１１にグリッパ２０９が取り付けられている。各ラグ２１１は、それ自体のそれぞれのリニアサーボドライブ１１２（図１に示されている）によって軌道２０８の周りを駆動される。これにより、容器１０１のグループを形成するために互いに別々に移動できるラグ２１１またはラグのグループごとに特定の速度プロファイルをプログラムすることが可能になる。軌道２０８の水平楕円形構成の別の追加の利点は、システムへの電力が失われたとき、ラグ２１１が所定の位置にとどまり、重力によって動かされず、軌道２０８から落ちないことである。

図３は、単一の楕円軌道３０８を有するグループ化モジュール３０６を含む実施形態を示し、軌道３０８に沿って容器１０１を移動させるグリッパ３０９は、チェーン３１０によって軌道３０８の周りをそれぞれ移動される。図４は、少なくとも３つの直線部分４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃと、少なくとも２つの曲線部分４１２ａおよび４１２ｂとを含む単一の軌道４０８を含むグループ化モジュール４０６の一実施形態を示す。図５は、楕円軌道５０８を含むグループ化モジュール５０６の一実施形態を示す。容器１０１を軌道５０８に沿って移動させるグリッパ５０９は、それぞれチェーン５１０によって移動され、第２の軌道５１２は、容器を第１の軌道５０８から引き渡す垂直面に配置される。軌道５０８は、少なくとも２つの直線部分５１０ａおよび５１０ｂと、２つの曲線部分５１２ａおよび５１２ｂとを含む。第２の軌道は、第１の軌道から容器を受け取った後、容器を搬送するために第２のセットのグリッパ５０９ｂおよび第２のセットのラグ５１１ｂを使用する。図６は、図４の実施形態と同様に、長方形の軌道６０８からなるグループ化モジュール６０６であり、容器１０１を軌道６０８に沿って移動させるグリッパ６０９は、それぞれチェーン６１０によって軌道の周りを移動し、第２の軌道６１２も、第１の軌道６０８から容器１０１を受け取る垂直面に配置される。これらの実施形態のそれぞれは、以下に説明するように独自の利益を含む。

上述の各搬送モジュール１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２は、容器の流れ１０１を受け取る。軌道２０８、３０８、４０８、５０８、６０８はすべて、図１に示すように搬送モジュール１０２と共に使用することができる。この時点で、容器の流れ１０１は、通常、各容器１０１間に間隔がない。容器の流れ１０１が搬送モジュール１０２に到達すると、流れは、流れ１０１を真っ直ぐにし、流れの容器を計量ねじ１２４に供給するのを助ける第１のスターホイール１２２に出会う。計量ねじ１２４は、容器のそれぞれの間にピッチまたは所定の間隔を作り出す。次いで、計量ねじ１２４は、容器１０１の間隔を空けた流れを第２のスターホイール１２６に供給する。第２のスターホイール１２６は、第１のスターホイール１２２とは異なる形状を有する。すなわち、第２のスターホイール１２６は、隣接する各ディボット２３２の中心２２８ａ間に大きな間隔を有し、ホイール２２６はまた、第１のスターホイール２２２の歯よりも広い歯２３４ｂを含む。しかしながら、同じ直径の容器１０１を受け入れて取り扱うために、各スターホイールのディボット２３２のサイズは同じままである。また、ジュースの箱、牛乳パック、モータオイルなどの非円形の容器を搬送するために、非円形のディボットを備えたスターホイールを使用できると考えられる。第２のスターホイール２２６は通常、第１のスターホイール２２２よりも小さい直径を有し、より速く回転する。スターホイール２２２、２２６のこの組み合わせは、単独で、および他のものと組み合わせて、搬送モジュール２０２およびシステム全体の設置面積をよりコンパクトにすることができる。

図７～図９に見られるように、容器１０１の流れは、第１のスターホイール７２２からグループ化モジュール７０６の第１の軌道７０８までの容器１０１の流れのための経路７４０を形成する。経路７４０は、各容器１０１の中心の移動経路によって画定される。経路７４０は、容器１０１の直径が変化しても、例えば、上述のようにスターホイールを交換して容器のサイズを変更した後でも、実質的に同じままである。図７、図８、および図９を比較すると、図７の容器１０１は、図８および図９の容器１０１よりも小さい。ただし、容器１０１の中心の経路７４０は、搬送モジュール７０２の第１のスターホイール７２２から始まり、配向モジュール７０４のスターホイール７５０まで実質的に同じである。経路７４０は、第１のスターホイール７２２、計量ねじ７２４、第２のスターホイール７２６、および配向モジュール７５０のスターホイールを、これらの部品のうちの対応するものと交換することによって維持される。これらの部品７２２、７２４、７２６のそれぞれは、同じ量の歯７３４およびディボット７３２、を有する対応する部品と交換されるが、より深く、より広いディボット７３２、およびより薄い歯７３４（より大きな容器１０１の場合）またはより厚い歯７３４およびより狭いディボット７３２（より小さな容器１０１の場合）と交換されてもよい。図７ａ～図７ｃは、必要に応じて図８ａ～図８ｃおよび図９ａ～図９ｃに示すスターホイールと交換できる各スターホイールの詳細を示している。構成要素７２２、７２４、７２６のそれぞれが回転する軸は、スターホイール７２２、７２６を交換した後も同じままである。さらに、距離７４１ａおよび７４１ｂは、８４１ａおよび８４１ｂならびに９４１ａおよび９４１ｂとラベル付けされた図８および図９の間で同じままである。スターホイール８２２、８２６は同じ垂直軸上に残され、計量ねじ８２４は同じ水平軸上に残される。これにより、システム１００を、異なる直径、例えば異なる缶の直径を有する送り込み容器１０１に対して容易に変更することが可能になる。

図７～図９に見られるように、配向モジュール７０４／８０５／９０４の後の容器１０１の経路は、図７、図８、図９間では異なる。以前使用されていたシステムでは、各モジュールの配置が図７、図８、図９間で異なっていたため、モジュールをより多く移動させ、異なるサイズ／形状の容器間でより長い切り替え時間を必要としていた。このシステムは、異なる缶サイズなどの切り替えにかかる時間を節約し、異なる部品に対応するために移動する必要のある部品が少なくなるため、切り替え時のエラーの可能性を減らす。

各容器１０１が第２のスターホイール７２６を通過すると、容器１０１は配向モジュール７０４に送られる。図１０は、配向モジュール１００４の斜視図を示す。配向モジュールは、入ってくる容器１０１を支持するベース１０６０と、ベース１０６０の側面に配置され、容器１０１を走査するカメラ１０６２と、ベース１０６０の上方に移動可能に配置され、容器１０１と接触して回転する複数の回転部材１０６４とを含む。カメラ１０６２に動作可能にプロセッサ（図示せず）が接続される。プロセッサは、容器１０１の最初の向き、すなわち容器が適切に向き付けられる前の向きを解析する。いくつかの実施形態では、カメラ１０６２は、すべての容器を走査する必要があると考えられ、他の実施形態では、カメラ１０６２は、１つおき、または３つまたは４つおきの容器を走査するだけでよいと考えられる。下流の包装ステップとクライアントの仕様に応じて、すべての容器１０１を同じ方向に向ける必要がある場合がある。容器１０１の入ってくる向きが解析された後、プロセッサは必要な補正を計算する。各容器１０１は、入ってくる向きが異なる可能性があるため、および／または容器１０１ごとに最終的な向きを変える必要があるため、他の容器１０１とは異なる補正を必要とする。

複数の容器１０１を使用して、包装内で互いに隣接して配置すると、単一の大きなグラフィックを作成することができる。１つの包装内の隣接する容器は、別のグラフィックまたはグラフィックの一部を顧客に示す別の向きにすることができる。または、隣接する容器が、複数の容器にまたがって表示される１つの大きなグラフィックを形成してもよい。例えば、グラフィック「ＣＡＮＳ」は４つの容器で構成できる。各容器には、「Ｃ」、「Ａ」、「Ｎ」、または「Ｓ」のいずれかが表示される。

配向モジュールのスターホイール１０５０は、回転可能なベース１０６０の上に配置され、容器１０１がカメラ１０６２を通り過ぎて回転するときに容器１０１を固定するのを助ける。容器１０１がカメラ１０６２を通過するとき、配向スターホイールはそれらをガイドするのを助け、容器が配向されるときにさらなる安定性を提供する。配向モジュール１００４のスターホイール１０５０は、搬送モジュール１００２の第２のスターホイール１０２６と同じ隣接ディボット１０３２の中心間の間隔、および同じ歯１０３４の厚さを有する。カメラ１０６２が各容器１０１の入ってくる向きを適切に識別できるように、各容器１０１間の間隔を維持することが重要である。各容器１０１間に間隔がないと、隣接する容器１０１がカメラによって単一のアイテムとして認識され、必要な情報をプロセッサに送信することができない。

図１０は、回転部材１０６４をさらに示している。各回転部材１０６４は、１つの容器１０１に対応する。各容器１００を回転させるために、回転部材１０６４が下降して容器１０１に接触する。回転部材１０６４が下方に移動すると、各回転部材１０６４の底部に配置されたディスク１０６６は、回転部材１０６４が格納位置から展開位置に作動するとき、各容器１０１の上部に接触する。ディスク１０６６が各容器１０１と接触すると、各回転部材１０６４が各容器１０１を必要な量だけ回転させて、容器１０１を所望の向きにする。図１０にさらに見られるように、ベース１０６０内に複数の表面１０７０が配置されている。これらの表面１０７０のそれぞれは、回転部材１０６４および容器に対応する。表面１０７０もプロセッサに動作可能に接続され、回転部材１０６４のそれぞれと同じ方向および同じ量だけ回転するようにプログラムされる。したがって、容器は上からも下からも均等に回転し、回転中の安定性がさらに確保される。これらの表面１０７０のそれぞれのモータ１０７２は、ベース１０６０の上面の下に配置される。各容器１０１を垂直方向に移動させる必要がないので、容器の上方に回転部材１０６４を移動させ、容器の下方に垂直方向に静止した表面１０７０を有する特定の配向により、より小さなモータとより小さな回転タレットが可能になる。容器１０１が適切に配向されると、容器１０１はグループ化モジュール１０６に移動される。図１１は、図１０の配向モジュールの後続の図を示している。この図では、以前は異なる方向に向けられていた現在の配向済み容器１０１と、以前は容器１０１の上部と接触していた現在引き込まれている回転部材１０６４を理解することができる。

ここで図１２を参照すると、容器１０１が配向モジュール１２０４内で配向された後、容器１０１の流れはグループ化モジュール１２０６を通過する。グループ化モジュール１２０６は、必要な量の容器１０１を一緒にグループ化する責任を負い、例えば、その後の包装のために容器のパックの形成を開始し、同時に、各個々の容器１０１の向きが、配向モジュール１２０４から受け取った向きから変化しないままであることを保証する。上述のように、容器１０１の流れを取得し、所望の向きが維持されることを保証しながらそれらをグループ化するための多くの可能性が提示される。図１２は、前に図２に示したグループ化モジュール１２０６の第１の実施形態を示している。グループ化モジュール１２０６は、水平面に向けられた単一の楕円形軌道１２０８を含む。図１２はさらに、個々のラグ１２１１に取り付けられた軌道に沿って容器１０１を押すグリッパ１２０９を示し、各ラグはリニアサーボドライブ１１２（図１に示す）によって作動される。リニアサーボドライブ１１２（図１に示す）は、ラグ１２１１が追従する軌道１２０８に沿って個々のまたはグループのラグ１２１１の速度プロファイルをプログラムすることを可能にする。

図１２にさらに見られるように、容器１０１が配向モジュール´０４からグループ化モジュール´０６まで循環されると、ラグ´１１は、取り付けられたグリッパ´１０を適所に移動させて容器１０１を受け取る。ラグ´１１は、容器１０１の所望のグループ（この場合、４つの容器１０１である）が接触されると、このグループと容器の次のグループ１０１との間に間隙１２９９を作るために、容器群１０１の容器１０１の所望の向きを維持しながら、待ち行列部分´８０で容器１０１をピックアップする前に配置され、軌道の第１の曲線部分の周りで加速する。グループが直線部分１２８４に到達すると、容器１０１のグループは一定の速度で移動する。この時点で、様々な包装手順を実行できる。形成された各グループは、図１に示す対称のセットＩＩからのグループと出会い、単一のグループ（例えば、８パックまたは４パック）を作成できる。

ここで図１３を参照すると、ラグ１２１１が軌道を周回するとき、ラグ１２１１はプログラムされた速度プロファイルに従う。これにより、任意の複数のラグ１２１１を一緒に配置して、所望のグループを形成することができる（２つ一緒に、３つ一緒になど）。ラグ１２１１およびグリッパ１２０９が第１の直線部分１２８４の端に到達した後、ラグ１２１１は、図１２の位置１２８５で容器１０１から剥がれる。グリッパ１２０９とラグ１２１１とを引き剥がす１つの方法は、速度を落として、直線部分が第２の湾曲部分に変わる点で容器１０１が前進し続けることを可能にすることである。この速度プロファイルは、グリッパが方向を変える前に、グリッパと容器１０１が互いに分離することを可能にし、グリッパが容器１０１を動かしたり、回転させたり、または他の方法で妨害したりするのを防ぐ。グリッパ１２０９が容器１０１から解放された後、グリッパは軌道の第２の湾曲部分の残りの部分と軌道の第２の直線部分の周りを加速して待ち行列部分のラグ１２１１に加わる。

図１３は、上記のラグとグリッパの速度プロファイルをグラフで解釈したものである。プロファイルには、容器１０１の意図したグループの最後の容器１０１に接触した直後の加速度１３９１が含まれる（２個入り包装の２番目と４個入り包装の３番目）。加速度１３９１により、グループは次のグループとの間隙１２９９を生み出すことができる。その後、容器１０１は一定の速度１３９２で移動し、包装は容器１０１に向かって進む。容器１０１を妨害することなく円滑に降ろすために、上述のように、容器１０１が別のコンベヤまたはラグとキャリアの組み合わせによって遠ざけられる際に、ラグ１３１１およびグリッパの速度を落とすことができる１３９３。容器１０１がグリッパ１３０９から落とされた後、ラグ１３１１とグリッパ１３０９は最高速度まで加速１３９４し、別の容器を持ち上げる前に待ち行列部分に戻る。

図１４は、ラグ１４１１がそれぞれ取り付けられ、線形チェーン１４１０によって駆動される別の実施形態を示しており、ラグ１４１１および容器１０１は、軌道１４０８の周りを一定速度で移動する。この実施形態は、容器１０１の流れを下流の包装ステーション、または容器１０１のグループを生成するラグ１４１１およびグリッパ１４０９の第２のセットに搬送する。図１５は、軌道１５０８が水平であるが形状が厳密に楕円形ではない、軌道１５０８のさらに別の実施形態を示す。軌道１５０８は、位置「ａ」の一点で歪んでいる。グリッパ１５０９の回転角度がそれほど鋭くないので、長方形の形状により、容器１０１のそれぞれからのグリッパ１５０９のより円滑な出発が可能になり、これにより、グリッパ１５０９が容器を剥がす際に移動する可能性が減少する。

図１４および図１５に示される実施形態のそれぞれは、容器１０１を乱したり方向を変えたりせずに、直鎖から容器１０１を受け取り、それらをグループ化する役割を担う第２の軌道と対にすることができる。これらの実施形態におけるグループ化モジュール１０６は、容器１０１を第１の軌道から受け取った後、第２の複数のラグ１５１１ｂおよび第２の複数のグリッパ１５０９ｂを移動させるための第２の軌道１５１２を含む。第２のセットのグリッパ１５０９ｂは、容器１０１をパックにグループ化し、やはり各容器の向きを変えることなくパックを移動させる。第１の複数のグリッパ１５０９および第１の複数のラグ１５１１が水平面の周りを移動する一方で、第２の複数のグリッパ１５０９および第２の複数のラグ１５１１は垂直面の周りを移動する。さらに、第２の軌道１５１２は、楕円形をたどるが、各ラグおよび取り付けられたグリッパ１５０９ｂを容器１０１に向かって押す水平突起１５１３を含む。第２の軌道１５１２は、第２の軌道１５１２に沿ってラグ１５１１ｂのそれぞれを作動させるリニアモータサーボドライブを含んでいてもよい。第２の軌道のラグ１５１１ｂおよびグリッパ１５０９ｂは、両方のセットが容器１０１に接触するとき、第１の軌道のグリッパ１５０９およびラグ１５１１の下に配置される。これにより、システム１００は背の高い容器１０１を取り扱うことができる。

さらに図１５および図１４に見られるように、第１の軌道１５０８および第２の軌道１５１２は、図１５に参照文字「ｏ」によって示される領域内で部分的に重なり合い、部分的に同じ方向に整列され、これにより、軌道１２０８が第２の軌道１２１２の容器１０１を手渡すとき、第１の軌道のグリッパ１５０９および第２の軌道のグリッパ１５０９ｂが、領域「ｏ」において一定時間同時に容器１０１に接触する。２つの垂直または２つの水平軌道は、容器を垂直に動かさなければ重なることができないため、軌道の重なり合いにより、よりコンパクトな床面積の配置も可能になる。容器１０１をグリッパ１５０９の第１のセットからグリッパ１５０９の第２のセットに引き渡す間、容器１０１は、第１の軌道の直線経路に沿って、第２の複数のグリッパ１５０９のグリッパ１５０９によって、容器１０１の流れの容器１０１によって同時に駆動される。第１の複数のグリッパ１５０９のグリッパ１５０９は、容器の流れ１０１の容器１０１との接触から引き剥がされるにつれて引き抜かれる。

第１の複数のグリッパ１５０９のグリッパ１５０９および第２の複数のグリッパ１５０９のグリッパ１５０９は、両方が容器と接触しているとき、それぞれの容器１０１を同じ速度で駆動する。この構成により、容器１０１が第１のセットのラグ１５１１およびグリッパ１５０９によって押し出されてから、その後容器１０１が第２のセットのグリッパ１５０９によって押し出されるまでの円滑な移行が可能になる。前述の図にも見られるように、ラグ１５１１が軌道をたどり、対応するグリッパ本体１４４に接続されると、グリッパ１５０９が容器１０１を配向モジュール１５０４からピックアップし、軌道をたどって第１の直線部分に至る位置に曲線ガイド１４４８が配置される。ガイド１４４８は、グリッパ本体に対して容器１０１を付勢するのを助ける。

図１６は、上述の実施形態においてグループ分けステーションによって使用されるグリッパ１６０９の部分切断図を示す。各グリッパ１６０９は、対応する容器１０１を部分的に取り囲み、軌道に沿って駆動するグリッパ本体１６４４を含む。各グリッパ本体１６４４は、受け端１６４３およびロック端１６４５を含む。各グリッパ本体１６４３は、ロック端１６４５によってラグ１６１１に結合される。各グリッパ本体１４２のロック端１６４５に位置するカップリング１６４５は、バヨネット式ロックである。このカップリングスタイルにより、容器のサイズと形状に応じて、グリッパ１６０９を簡単に切り替えることができる。各ラグ１６１１は、グリッパ本体１６４３のカップリングに接続するように構成された水平に延びるシャフト１６４９を含む。図１６は、各グリッパ本体１４２内に配置された制動器１６５１をさらに示している。制動器１６５１、例えば、ばね、ダッシュポット、クッションなどは、適切でない容器１０１にスムーズに反応することを可能にし、また、容器と接触したときに容器１０１を損傷しないようにするための衝撃吸収材としても機能する。インサート１６５３は、容器１０１と接触したときに、容器１０１を適切な位置に向けた状態に保つのに役立つように、グリッパ本体の凸状部分に配置することができる。インサート１６５３は、グリッパ本体１６４４よりも高い摩擦係数を有する材料を含む。インサート１６５３は、一過性接着剤などの接着ストリップであってもよい。インサート１６５３はまた、上述のガイドの接触面よりも高い摩擦係数を有する。摩擦係数のこの組み合わせにより、容器１０１が向きを変えたりグリッパから滑ったりすることなく、特にラグとグリッパが加速している軌道の湾曲部分に沿って、グリッパがガイドに沿って容器１０１を滑らせることができる。グリッパ´１６０９と容器１０１がガイドを通過すると、インサート１６５３が容器の向きを維持するのに役立つ。この種の接着剤は、グリッパが容器１０１を回転させないようにするだけでなく、グリッパが容器の向きに影響を与えることなく、必要な段階で剥がすことを可能にする。

図１７は、前に図１、図２、および図７に示した実施形態を包装装置１７９５と組み合わせてどのように使用できるかを示している。包装装置１７９５は軌道１７０８と部分的に重なっており、グリッパ１７０９が依然として容器１０１と接触している間に、それが図示の厚紙であろうとプラスチック包装であろうと、包装１７９６を重ねることができる。この配置により、容器は包装プロセス全体を通して意図した向きを維持することがさらに保証される。

本開示の方法およびシステムは、上記および図面に示されるように、優れた特性を有する包装システムを提供する。本開示の装置および方法は、実施形態を参照して示され、説明されてきたが、当業者は、主題の開示の精神およびスコアから逸脱することなく、変更および／または修正を行うことができることを容易に理解するであろう。

１００ システム
１０１ 容器
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２ 搬送モジュール
１０４、２０４、７０４、８０５、９０４、１００４、１２０４ 配向モジュール
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７０６、１２０６ グループ化モジュール
１１２ リニアサーボドライブ
１２２、７２２ 第１のスターホイール
１２４、７２４、８２４ 計量ねじ
１２６ 第２のスターホイール
１４４、１６４４ グリッパ本体
２０８、３０８ 楕円軌道
２０９、３０９、５０９、５０９ｂ、６０９、１２０９、１４０９、１５０９ｂ グリッパ
２１１、５１１ｂ、１２１１、１３１１、１４１１、１５１１、１５１１ｂ ラグ
２２６ ホイール
２２８ａ 中心
２３２、１０３２ ディボット
２３４ｂ 歯
４０８、１２０８、１５０８ 軌道
３１０、５１０、６１０ チェーン
４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、５１０ａ、５１０ｂ 直線部分
４１２ａ、４１２ｂ、５１２ａ、５１２ｂ 曲線部分
５０８、６０８、７０８ 第１の軌道
５１２、６１２、１５１２ 第２の軌道
７２２、７２４、７２６ 構成要素
７４０ 経路
７４１ａ、７４１ｂ 距離
７５０、８２２、８２６ スターホイール
１０６０ ベース
１０６２ カメラ
１０６４ 回転部材
１０６６ ディスク
１０７０ 表面
１２９９ 間隙
１５１３ 水平突起
１６４３ 受け端
１６４５ ロック端
１６４９ シャフト
１６５１ 制動器
１６５３ インサート
１７９５ 包装装置

Claims (21)

1. 容器をグループ化するためのコンベヤシステムであって、
   様々な寸法の容器の流れを搬送および計量するように構成されたコンベヤモジュールを備え、
   前記コンベヤモジュールは、
   複数の第１の容器を第１の移動経路に沿って移動させるように構成された第１のスターホイールおよび第２のスターホイールであって、前記第１の容器がそれぞれ第１の幾何学的中心を有し、前記第１の移動経路が、前記第１の容器の前記幾何学的中心によって画定される、第１のスターホイールおよび第２のスターホイールと、
   複数の第２の容器を第２の移動経路に沿って移動させるように構成された第３のスターホイールおよび第４のスターホイールであって、前記第２の容器がそれぞれ第２の幾何学的中心を有し、前記第２の移動経路が、前記第２の容器の前記幾何学的中心によって画定され、前記第１の移動経路と前記第２の移動経路とが実質的に類似している、第３のスターホイールおよび第４のスターホイールと、
   を含んでいることを特徴とする、コンベヤシステム。
2. 前記第１のスターホイールと前記第２のスターホイールとを分離し、さらに前記第１のスターホイールから前記第２のスターホイールへの移動経路を画定する計量ねじをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第２のスターホイールの下流に配置され、前記容器の移動経路をさらに画定する第５のスターホイールをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記第５のスターホイールが、前記容器の流れにおける前記容器の少なくともいくつかを配向するように構成された配向モジュールの一部である、請求項３に記載のシステム。
5. 前記第１のスターホイールの中心と前記第２のスターホイールの中心とが第１の軸を形成し、前記第２のスターホイールの中心と前記第５のスターホイールの中心とが前記第１の軸に平行でない第２の軸を形成している、請求項３に記載のシステム。
6. 前記第１のスターホイールが、前記第２のスターホイールより多くの歯を含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記スターホイールのそれぞれが水平面に配向されている、請求項１に記載のシステム。
8. 前記スターホイールが同一平面状である、請求項１に記載のシステム。
9. 第１のコンベヤモジュールの前記第１のスターホイールは、第２のコンベヤモジュールの前記第１のスターホイールと同量の歯を含む、請求項１に記載のシステム。
10. 第１のコンベヤモジュールの前記第２のスターホイールは、第２のコンベヤモジュールの前記第２のスターホイールと同量の歯を含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記第２のスターホイールの隣接するくぼみの中心間の距離が、前記第１のスターホイールの隣接するくぼみの中心間の距離よりも大きい、請求項１に記載のシステム。
12. 複数のグリッパを移動するように構成された軌道を含むグループ化モジュールをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
13. 前記容器のサイズに基づいて第１の軌道と交換可能であるように構成された、第１のグループ化モジュールの下流にある第２のグループ化モジュールをさらに備えている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記第２のグループ化モジュールの軌道が、前記第１のグループ化モジュールの軌道とは異なる形状を含む、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記軌道が、少なくとも３つの直線部分と、少なくとも１つの曲線部分とを含む、請求項１２に記載のシステム。
16. 各容器の幾何学的中心によって画定される経路に沿って、第１の周長の容器の第１の流れを搬送するステップと、
    第１のコンベヤモジュールの第１のスターホイール、計量ねじ、および第２のスターホイールを第２のコンベヤモジュールの対応するスターホイール、および計量ねじと交換するステップと、
    容器の前記第１の流れの各容器の前記幾何学的中心によって画定される前記経路の周りの第２の周長の容器の第２の流れを搬送するステップと、
    を含んでなることを特徴とする、方法。
17. 容器の前記第２の流れの容器が、前記第１の流れの容器の直径とは異なる直径を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 容器の前記第２の流れの経路が、容器の前記第１の流れの経路と同一である、請求項１７に記載の方法。
19. 第１の配向モジュールのスターホイールを第２の配向モジュールのスターホイールと交換して、容器経路をさらに画定するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
20. 容器の前記第２の流れの経路が、前記第１のスターホイール、前記第２のスターホイール、および前記第１の配向モジュールの前記スターホイールによって画定される容器の前記第１の流れの経路と同一である、請求項１９に記載の方法。
21. 第１のスターホイールと、
    第２のスターホイールと、
    複数の第１の容器を第１の移動経路に沿って移動させるために、前記第１のスターホイールおよび前記第２のスターホイールと一列に配置されるように構成された第１の計量ねじであって、前記第１の容器がそれぞれ第１の幾何学的中心を有し、前記第１の移動経路が、前記第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第１の計量ねじと、
    前記第１のスターホイールと交換可能に構成された第３のスターホイールと、
    前記第２のスターホイールと交換可能に構成された第４のスターホイールと、
    複数の第２の容器を第２の移動経路に沿って移動させるために、前記第３のスターホイールおよび前記第４のスターホイールと整列して配置されるように構成された第２の計量ねじであって、前記第２の容器がそれぞれ第２の幾何学的中心を有し、前記第２の移動経路が、前記第１の容器の幾何学的中心によって画定される、第２の計量ねじと、
    を含んでなることを特徴とする、システム。

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