JP2024508704A - 自律型のギフト包装機 - Google Patents

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Abstract

【課題】任意の大きさの直方体形状の物体を包装するための自動化またはロボット工学応用(robotics application)を提供する。【解決手段】本願の包装機は、広告、寸法設定、およびユーザインターフェース用の最初のモジュールが含まれている。2番目のモジュールは、包装紙の取扱用に提供される。3番目のモジュールは、プラットフォームと物体の位置合わせアセンブリを提供する。4番目のモジュールは、ギフト包装チャンバを提供する。5番目のモジュールは、接着剤塗布およびディスペンスエリアを提供する。6番目のモジュールは、廃棄物管理エリアを提供する。包装機は、物体を自律的に包装し、完全に包装された物体をプラットフォームの元の位置に戻すように構成されている。【選択図】図1

Description

この出願は、米国特許法(35 U.S.C.)第119条の下に2021年2月12日に出願された米国特許出願第63/148,889号に基づく優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組込まれる。
本発明は、「ギフト包装機」に関し、特に、様々な大きさの直方体状の物体を自動的に包装できる包装機に関する。
ギフト包装は、通常は手作業で行われる労働集約的なプロセスであり、ギフト(または複数のギフト)を綺麗に且つ効率的に包装するには、ギフト包装業者のスキルとテクニックが必要となる。
小売店・デパート・オンラインベンダーなどで見受けられる箱にはさまざまな寸法があり、最終的に商品を美的に満足のいくものにするためには、包装紙を箱に合わせて特定の寸法にカットする必要がある。
また、包装紙を曲げて、折目をつけ、テープでくくる(taping)ことも、高品質の包装作業を実現するために不可欠である。
ギフト包装プロセスの自動化を試みるために、機械を作成する取組が行われてきた。
しかし、さまざまな寸法の箱を考慮した場合、手先の器用さとギフト包装プロセスの複雑な性質を自動化することは、解決困難な工学的問題であることが知られている。
たとえば、米国特許第5,655,356号は、自動のパッケージ包装機を開示している。
このような従来の設計には、いくつかの制限がある。全体の寸法が大きく、動作が遅く、維持費がかかる傾向があり、接着剤の塗布などの処理ステップや、寸法(とりわけ、箱の高さ)が変化する箱の効率的で自動化された包装に苦労するおそれがあるためである。
米国特許第5655356号明細書
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、任意の大きさの「直方体形状のギフトの包装」における自動化またはロボット工学応用(robotics application)を提供することを目的とする。
本願では、包装プロセス全体を通じて、直方体形状の物体を傾けたり反転させたりすることなく包装することが可能である。
この包装機は、広告・箱の寸法算出と位置合わせの算出、およびネットワーク化されたグラフィカル・ユーザインターフェースを提供するための第1のモジュールを含み、第1のモジュールは、さらにユーザへの認証またはユーザにターゲットを絞った広告を提供できる。
2番目のモジュールは、「包装紙の処理」(wrapping paper handling)用に提供される。
3番目のモジュールは、「箱の位置合わせアセンブリ」(box positioning assembly)を備えたプラットフォームを提供する。
4番目のモジュールは「ギフト包装チャンバ(chamber)」を提供する。
5番目のモジュールは、接着剤塗布および分配(dispensing)エリアを提供する。
6番目のモジュールは、「廃棄物管理エリア」(waste management area)を提供する。
包装機の好ましい実施形態は、ユーザインターフェースと、少なくとも1つの「物体プラットフォーム」(object platform)と、少なくとも1つの「紙ロール」(paper roll)とを含む。
直方体形状の物体(cuboid object)は、包装機の「物体プラットフォーム」上に置くことができる。
包装機は、「物体の寸法を取得」するように構成されており、ついで、包装機は、少なくとも1つの紙ロールから紙を供給し、前記物体の寸法に基づいた寸法に切断する。
包装により、プラットフォーム上における物体の位置が決まることがある。
少なくとも1つの包装機コンポーネントは、物体の寸法に適合(accommodate)するように調節できる。
その後、包装機が、自律的に(autonomously)物体を紙のなかに包む。
そして、完全に包装された物体は、当該物体が最初に置かれていた物体プラットフォームへと戻され、物体プラットフォームはその開始位置へと戻される。
物体プラットフォーム上の物体の位置と物体の形状と寸法(dimensions)ならびに物体の識別性(identity)は、少なくとも1台のカメラを使用して確認できる。
上記の物体プラットフォームは「ターンテーブル」(turntable)を含んでもよい。
紙は、包装紙でもよい。
包装機は、その内部において、物体と紙を自動的に位置合わせ(align)するように構成しうる。
取得される物体の寸法は「物体の長さ、高さ、または幅」を含んでもよい。
測定された寸法は、物体プラットフォーム上の物体の位置を決定するために用いてもよい。
包装機は、「寸法選択アセンブリ」(dimension selection assembly)を含んでいてもよく、寸法選択アセンブリにおけるある特定の寸法は、「測定された物体の寸法のうちの少なくとも1つの寸法」に基づいて選択できる。
「寸法選択アセンブリ」は、「シム選択アセンブリ」(shim selection assembly)をさらに備えてもよく、物体の測定された寸法に基づいて(たとえば、物体の測定された長さ、高さ、または幅に基づいて)、特定の数のシムを選択してもよい。
さらに、包装機は、寸法選択アセンブリ(dimension selection assembly)において選択された寸法(たとえば、選択された数のシム)を用いて、物体の「少なくとも一方の側面」(at least one side)上において「フラップ」(flaps)を折曲げるように構成できる。
選択されたシム部分は、紙に隣合った状態で物体の1つ以上の側面を横切って「剪断力」(shearing force)を加えるために使用される。
包装機は、包装機内部において物体を自動的に操作(manipulate)および位置合わせし、物体の寸法に基づいて少なくとも1つの内部の包装機コンポーネント(component)を調整できる。
包装機は、直方体形状の物体の4つの側面の周囲に紙を巻き、それから、寸法選択アセンブリにおいて選択された寸法を用いて、物体の開放されている2つの側面(two open sides)にフラップを折畳むように構成される。
箱および/または包装機内にある内部の包装機コンポーネントを包装機が巧みに操ることで、フラップは、物体の周りに自動的に折畳まれて固定される。
フラップは、テープや糊などの接着剤を使用して、物体の周りに固定することが可能である。
2つの向かい合ったフラップは、接着剤が物体に接触することなく、物体の1つの面を横切って固定できる。
たとえば、「最初のフラップ」を物体のある面に対して折曲げ、つぎに「反対側のフラップ」の一部と重なる「折曲げられた最初のフラップ」の一部に接着剤を塗布し、その後、「反対側のフラップ」を、物体を横切るように折畳んで接着剤により最初のフラップに固定する。
このようにして、本願の包装機は、自律的かつ完全に物体を包装する。
一実施形態では、包装機は、「廃棄物管理モジュール」(waste management module)を含む。
廃棄物管理モジュールは、さらに紙シュレッダを含んでもよく、包装機は、余分な切断された紙を処理(たとえば、細断)し、リサイクルまたは再利用などのために、当該処理された紙を廃棄物管理エリア(waste management area)に保管するように構成できる。
たとえば、包装機は、さらに余分な紙を紙吹雪やフィラーストリップに加工することも可能である。
包装機は、物体プラットフォーム上の物体を受取って、その物体を包装機内で包装し、その後、完全に包装された物体を「分配エリア」(dispensing area)に提供する(物体プラットフォームの開始位置に戻すことを含む)ように構成できる。
包装機は、バーコードスキャナおよび参照データベース、または画像解析・人工知能処理などを備えたカメラなどを使用して、物体を識別するように構成できる。
つぎに、包装機は、物体の識別を基にメモリまたはネットワークから情報を選択し、当該選択された情報をユーザインターフェースを介して表示することもできる。
一実施形態では、選択された情報は、ターゲットを絞った(targeted)「広告」(advertising)またはメッセージングであってもよい。
いくつかの実施形態では、包装機は、少なくとも2つの異なる包装紙のうちの1つの選択をユーザインターフェースから受入れるように構成されている。
ユーザインターフェースは、包装機のパネル上に設置することができ、コンピュータやモバイルアプリケーション経由で提供することもできる。
本包装機は、包装機診断データ、パラメトリック(parametric)データ、上記物体の識別に基づいて選択された情報を含んだ情報を送信するためや、ユーザインターフェースを提供するために、ネットワークに接続できる。
さらに、当該包装機は、ローカル経由またはネットワーク化されたユーザインターフェース経由で、ユーザ認証(authentication)または支払情報を取得するように構成できる。
診断データは、紙切れ警告、接着剤残量低下警告、閾値廃棄警告、または包装機エラー警告などの自動整備または修理警告を起動および送信するために使用できる。
包装機診断データを含む包装機データは、包装機整備のタイムスケジュールを生成するために使用されうる。
包装機は、ラベルメーカや、ラベルプリンタや、ギフト包装アクセサリを分配するように構成された自動販売アセンブリなど、任意の数の補助(ancillary)コンポーネントを備えていてもよい。
包装機は、自律ナビゲーションを目的として、GPSシステムまたはLiDARシステムに接続・統合するように構成されたコントローラを含むことができる。
包装機は、組立ライン内部やベルトコンベヤシステムとの統合といったように、倉庫フルフィルメント(fulfillment)または搬送システムに統合してもよい。
包装機は、小売店内などのように販売時点管理(point-of-sale)システムと統合するように構成できる。
本明細書では、さらに、直方体形状の物体を包装する方法が提供される。
物体は包装機の物体プラットフォーム上に配置することができ、当該包装機は、ユーザインターフェースと少なくとも1つの紙ロールを含む。
包装機は、物体の寸法を取得し、その後、ロール紙から紙を供給して、物体の寸法に基づいた寸法に紙を切断し、包装機は紙のなかに物体を包装する。
包装プロセスは包装機内で自律的に行われ、包装機は、包装されていない直方体形状の物体を物体プラットフォーム上に受入れ、当該物体の全側面に紙を完全に巻付けて固定し、完全に包装された物体を分配エリアに提供する(完全に包装された物体は、物体プラットフォームの元の位置に戻してもよい)。
上述の目的を達成するための本願において開示される実施形態には種々の態様が考えられるが、代表的なものの概要を簡単に説明すれば以下のとおりである。
開示された実施形態の対応する要素(parts)、部分、または表面を限定的に(parenthetical)に参照するが、これは単に例示を目的とするものであって限定を目的とするものではなく、本開示は、様々な寸法の直方体形状の物体を自動的に包装できる包装機を提供する。
上記の態様によれば、本開示は、プロセス全体を自動化することによって、小売店および倉庫のギフト包装の状況を完全に変える。
これにより、ギフト包装用の顧客に対する迅速で完全自動化されたソリューションが可能になり、ギフト包装紙およびサービス業界にまったく新しい標準が生じる。
また、本開示は、ネットワーキング機能を統合することにより、ギフト包装用に目印が付けられた在庫管理における小売業者の業務効率を向上させる。
さらに、本開示は、企業レベルまたは個々の店舗レベルで管理できるデジタル屋外(digital out-of-home (DOOH))広告用の小売業者向けのプラットフォームを提供する。
図1は、自律型のギフト包装機の一実施形態の斜視図を示す。
図2は、図1の自律型のギフト包装機を示す図であって、その外部フレームおよびパネルが取外され、包装機の内部が明示されている。
図3は、図2の自律型のギフト包装機の他の斜視図を示す。
図4は、本開示の一実施形態による物体プラットフォームモジュールを示す。
図5は、本開示の一実施形態による紙取扱モジュールを示す。
図6は、本発明の一実施形態による調節可能な壁モジュール(adjustable wall module)を示す。
図7は、本開示の一実施形態による1次包装チャンバ(primary wrapping chamber)を示す。
図8は、本開示の一実施形態による、シムアセンブリのうちの1つおよび調整可能なプッシャ(pusher)の分離斜視図を示す。
図9は、本開示の一実施形態による他のシムアセンブリ(shim assembly)の分離斜視図を示す。
図10は、本開示の一実施形態によるシム選択アセンブリのうちの1つの分離斜視図を示す。
本開示の一実施形態によるシム選択アセンブリのうちの1つの別の分離斜視図を示す。
本開示の一実施形態による接着剤塗布および分配モジュールを示す図である。
図12の接着剤塗布および分配モジュールの別の斜視図を示す。
図14は、自律型のギフト包装機の一実施形態による主コントローラおよびインターフェースのブロック図を示す。
自律型のギフト包装機の一実施形態によるタブレットインターフェース(tablet interface)を示す。
図16は、本発明の一実施形態による制御ロジックのフローチャートである。
図17は、本発明の一実施形態による制御ロジックの別のフローチャートである。
図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。 図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。 図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。 図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。 図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。 図18~23は、包装プロセスの様々な段階で表れる、包装プロセスにおける箱のおおよその状態を示す。
図24は、本開示の一実施形態による包装機の配置を図解したブロック図を示す。
まず、同様の参照番号は、いくつかの図面を通して一貫して同じ構造要素、部分または表面を識別することを意図していることを明確に理解されたい。
そのような要素、部分または表面は、明細書の全体的な記載(詳細な説明は、その不可欠な部分である。)によってさらに記述または説明される可能性があるからである。
特に明記しない限り、図面は明細書とともに読まれることを意図しており、本発明の明細書に記載された全体の一部とみなされるものとする。
本開示は、直方体形状の物体を完全かつ自律的に包装するように構成された包装機を備える自動化またはロボット工学応用を対象とし、包装機サブアセンブリ(sub-assemblies)は、任意の寸法を有する直方体形状の物体をあらかじめ定義された最小寸法と最大寸法の許容範囲において収容するように包装機サブアセンブリそれ自体を自動的に事前構成できる。
そのようなことを実行できる既知の自律的な包装機は知られていない。
本開示の包装機は、商業倉庫または小売施設のなかに組込むことができる。
さらに、包装機は、ネットワークに接続されて、さまざまな計画されたタスクまたは在庫管理(inventory management)を効率的に実行または管理することができる。
包装機の好ましい実施形態は、包装プロセス全体を通じて物体を傾けたり反転させたりすることが全く不要であり、電気機械的な自動化を利用して内部の機械的コンポーネントを動作させ、包装機内で直方体形状の物体の位置合わせや操作をおこなう。
包装機は、タスクに特化した複数のサブアセンブリにより構成できる。
この包装機は、スクリュー、リニアレール、ロータリーカッタ、機械的な接着剤塗布器(adhesive applicators)、金属シート、金属ロッドおよびマウントなどの包装機コンポーネント、および同様のコンポーネントを含む場合がある。
また、好ましい実施形態は、包装機のさまざまな部分にプラスチックおよびゴム材料を利用する。
本開示は、サードパーティのコンポーネントを含む、主要な包装機能に厳密に関係しない補助コンポーネントを組込んだ包装機のサポートを含む。
補助コンポーネントには、カメラ(3Dカメラおよび/または物体の寸法測定カメラ(dimensioning camera)を含む)や、ユーザ選択を取得するとともにターゲットを絞った広告やその他のメッセージを一斉同報通信するためのユーザインターフェースや、ディスプレイパネルや、シュレッダを備える「廃棄物管理エリア」や、ラベルメーカや、ラベルプリンタや、アクセサリ(蝶結びやリボンなど)を包装するための自動販売エリアまたは分配エリアなどが含まれ得る。
本開示は、包装機をネットワークに接続するだけでなく自動化タスクの実行もするようにプログラムされた「マイクロコントローラ」を利用する。
一実施形態では、本明細書に開示される包装機は、ギフトの包装中に捕らわれた聴衆(captive audience)の趣味に合う広告表示ユニットを備えた、この種において最初の完全自動のオンデマンドのギフト包装機であることが想定される。
この包装機は、屋内モール・小売店・小売倉庫などのさまざまな戦略的なロケーションで、セルフサービスのキオスクベース(kiosk-based)のソリューションを提供できる。
ギフト包装機は、車両内に設けられてもよいし、車両に取付けられてもよい。
いくつかの実施形態では、包装機は、車両およびGPSまたはLiDARシステムと統合され、自動運転目的のために構成され得る。
この包装機は、小売業者に焦点を当てた拡張のためのオプション(デジタル屋外広告を提供するように構成可能な1つまたは複数のデジタルディスプレイを含み、かつモノのインターネット(Internet-of-Things (IoT))技術との統合を含む。)を提供しつつ、産業オートメーションを組込む。
一実施形態における包装機の寸法は、幅約54インチ・長さ55インチ・高さ36インチであり得る。
ほぼこの寸法の包装機の場合、受入れるように構成される直方体形状の物体の最大寸法は、約18インチ×約12インチ×約9インチでもよく、受入れられる物体の最小寸法は約1インチ×約1インチ×約3インチであり得る。
開示された包装機のコンポーネントおよびサブアセンブリの寸法は、許容可能な物体の寸法の選択範囲に適応するように調整されてもよい。
ここで図面を参照すると、図1は、少なくとも1つの物体プラットフォーム30を有する包装機10の好ましい実施形態を概略的に示している。
包装機10のユーザには、スクリーン(ここでは一例として、タッチスクリーンとして示されている。)などのユーザインターフェース22を含めたユーザインターフェースを有するキオスク型の包装機を提示してもよい。
あるいは、ユーザインターフェース22は、画面から分離された別の他の包装機コンポーネントとして提供されてもよく、および/または、ネットワーク上で提供されるスマートフォンアプリケーションなどのコンピュータまたはモバイルアプリケーションを介して提供されてもよい。
図2に示すように、スクリーンと一体化して包装機10上に設けられる場合、ユーザインターフェースセクション22は、包装機のユーザの目の高さまたはその付近に配置され得る。
この実施形態では、ユーザインターフェース22には、埋込型の「物体の寸法測定および位置決めカメラ(dimensioning and positioning camera)システム」も組込まれている。
このカメラシステムは、物体プラットフォーム30の上に置かれた直方体形状の物体の画像を取得するために使用され、その後、この画像は、包装機10上のソフトウェアまたは包装機10と統合されたソフトウェアによって処理しうる。
ユーザインターフェース22と同様に、カメラは画面と統合する必要はなく、たとえば独立したコンポーネントとして包装機10に統合してもよい。
カメラ画像は、包装されるギフトなどの直方体形状の物体の寸法を取得するために処理されてもよい。
これらの寸法には、当該物体の長さ・幅・高さを含んでもよい。
段ボール箱などの略直方体形状の物体を物体プラットフォーム30上に置き、包装機10内で包装することができる。
ユーザインターフェース22内に組込まれたカメラなどのセンサは、物体の画像を取得するように構成でき、それから、物体の画像は、物体の寸法を決定するために、包装機10のコントローラによってローカルに処理される。
物体が「あらかじめ定義された最小寸法/最大寸法の範囲外」(outside of a predefined min/max size range)であると判断された場合や物体の形状が一般的な直方体ではない場合、その旨が自動的に検出され、ユーザインターフェース22を介してプロンプトを送ることなどにより物体の包装が不受理される。
物体プラットフォーム30は秤(scale)を備えて構成しうり、包装機10は、包装される物体の重量を取得するように構成でき、上記同様のメッセージングによる「包装の受入または不受理」が物体の重量に応じて促される。
物体の寸法は、代替的または追加的に、そのような寸法を含む物体データベースを参照することで取得できる。
たとえば、包装機10は、バーコードスキャナを含んでもよく、バーコードスキャナは、包装機10内(ユーザインターフェース22内など)に統合してもよく、物体プラットフォーム30の開始位置または経路に隣接配置された別個の構成要素として統合されてもよい。
手動または自動のいずれかにより物体のバーコードをスキャンすることで、包装機10は、ローカルに又はネットワークを介して、包装される物体についての寸法(および他の情報)を取得することができる。
物体が包装のために受入れられた場合(たとえば、許容可能な寸法の決定および略直方体形状の決定に基づいて)、物体10は、直ちに物体の包装を開始してもよく、または、たとえばどのように包装機10が配備されるかに応じて、包装機10が物体の包装を開始する前にさらなるステップが必要となる場合がある。
ユーザは、さらに進める前に、支払いをするように求められる場合がある。
たとえば、包装機10は、クレジットカード端末を含んでもよく、またはユーザインターフェース22を介して支払インターフェースが提供されてもよい。
さらに、ユーザインターフェース22は、物体の包装が許可される前にユーザ認証を確認するように構成できる。
許容可能な前提条件(acceptable preconditions)を決定した後、包装機10は、物体プラットフォーム30上に置かれた直方体形状の物体の包装を開始するように構成できる。
図示した実施形態では、包装機10が包装を開始するように起動されると、物体は自動的に包装機10内部に入り、包装機10内での処理を経た後、完全に包まれた状態で、元々置かれていた物体プラットフォーム30上に戻る。
物体プラットフォーム30は、物体を自動包装機10内に下ろすことにより、包装プロセスを開始するように構成できる。
この場合、物体が包装機10内へと挿入される包装機10上の露出した穴は、物体が開口部(opening)を通過した後に閉じるように構成された自動カバーを使用して塞ぎうる。
図2および図3を参照すると、図1に示した包装機10の側板(side panels)および外部フレームが取外されており、包装機10のいくつかの内部モジュールとサブアセンブリが見えるようになっている。
包装機10は、包装機10の内部コンポーネントの整備(servicing)または保守を可能にするために、取外し可能なパネルまたはアクセスドアを備えるように構成できる。
たとえば、包装機10は、紙ロールを効率的に交換できるように、「紙取扱モジュール」(後述)に隣接するアクセスドアを具備することができる。
例示的な直方体形状の物体20も、また、図2および図3の包装機10内に示されている。
以下においてさらに詳細に説明するように、包装機10は、プラットフォームモジュール100・紙取扱モジュール200・1次包装モジュール300・接着剤モジュール400・廃棄物管理モジュール500を含めた多数のタスクに特化した(task-specific)サブアセンブリを広く有している。
高次のレベルでは、図示した実施形態の包装機10を物体が通過する自動化された経路は、包装機10がプラットフォームモジュール100内の物体プラットフォーム30上にある物体を位置合わせすることから始まる。
この位置合わせプロセスは、図2に示すように、物体が包装機10内に下降されているとき、および/または、物体プラットフォーム30が包装機10内の底部位置に到達した後に起こる。
位置合わせの後、物体は紙取扱モジュール200に隣接するエリア(所定の寸法に切断された紙が用意され待機している開口部(opening)の下の位置)へと押込まれる。
つぎに、物体は、調整可能な壁アセンブリ302を通って押出され、1次包装モジュール300まで上方移動される。
この時点で物体は「あらかじめ切断された(pre-cut)紙」と係合し、この紙は、調整可能な壁を備えた「物体-紙エンゲージメント」(object-and-paper engagement)を介して、物体の上面および両側面の周りを部分的に包み込むことになる(図19に図示)。
つぎに、包装機10は、物体の露出した底面の周りに紙を巻付け(図19~20に図示)、続いて、現在開いている(now-open)物体の側面に隣接して向かい合ったフラップ(またはウィング)を作成するように構成されている(図21~22に図示)。
続いて、物体は「接着剤モジュール(adhesive module)」400に移動され、そこで包装機10は、開いた紙のフラップを物体の周りに折畳んで固定するよう構成される(図23に図示)。
このようなプロセスの後、包装機10は物体を物体プラットフォーム30に戻し、物体プラットフォーム30は、物体が最初に当該プラットフォーム30上に置かれた開始位置へと戻される。
包装機10の好ましい実施形態における動作の多くは、機械アーム・トラック・ガイド・ロッド・モータ(ベルトなしで)の組合せをユニット化して行うことが好ましい。
好適な実施形態では、包装されていない物体を最初に包装機10内に降ろしてから、完全に包装された物体がその開始位置に戻されるまでに要する時間は「30秒以下」である。
一実施形態では、紙、たとえば片面包装紙または両面包装紙の少なくとも1つのロールは、物体プラットフォーム30が包装機10内に下降されている間ならびに物体が包装機10上で位置合わせされている間に、同時に位置決めされて所定の寸法に切断される。
紙は、物体から得られる寸法、たとえば、寸法測定カメラ(dimensioning camera)を使用した物体プラットフォーム上の物体の画像分析によって得られる長さ・幅および高さの寸法に従って、適切な寸法に自動的に切断され得る。
図4を参照すると、プラットフォームモジュール100および包装機10を通る物体の経路がさらに詳細に説明されている。
物体が包装のために受入れられた後、物体プラットフォーム30は、包装機10内で底部位置まで下降され得る。
物体プラットフォーム30は、シザーリフト(scissor lift)110を作動させることによって上下に誘導され、1つまたは複数のモータ(たとえば、モータ112またはモータ114)により動力供給され、包装機コントローラ(たとえば、プリント回路基板122に取付けられたマイクロコントローラ上に設けられる)によって制御されうる。
包装される物体は、ガイドアーム102・104・106、ならびに任意の対応するレール・ガイド・ネジ・モータ及び/又はセンサの組合せを使用して、物体プラットフォーム30の特定のエリア上に位置合わせされる。
たとえば、図4は、アーム102がトラックアセンブリ124に沿って前後に移動可能であり、アーム104がトラックアセンブリ126に沿って移動可能であることを示している。
各アーム102・104・106は、物体プラットフォーム上で物体を位置合わせして当該位置合わせされた物体を物体プラットフォームから押出すことができるように(たとえば、アーム104を使用し、棚127を横切って物体をベースプレート120の表面上に押すために(図5に示す))、寸法設計され配置されている。
アームは、互いに干渉しないように構成および配置されている。
さらに、図4は、ターンテーブルアセンブリ130に取付けられた物体プラットフォーム30を示す。
この例では、ターンテーブルアセンブリ130は、物体プラットフォーム30上に置かれた物体を位置合わせするために追加的に又は代替的に使用しうる。
自動化された物体の位置合わせプロセスは、包装機10内にさらに進む前に、物体が所望の角度で適切に四角形状にされたことを保証する。
たとえば、包装される物体が直方体の箱である場合、箱の2つの側面がアーム102およびアーム106と平行に位置合わせされるよう、物体プラットフォーム30に沿ってアーム106へ向かって箱を移動するために、アーム102が使用される。
この場合、箱の3番目の側面についてもアーム104と平行になり、棚127へ向けアーム104によって押される位置につく。
包装機10は、複数のフレーム要素(図2および図3に示されるもの等)を含んでいてもよい。
複数のフレーム要素は、包装機サブアセンブリを相互に分離するために使用でき、また、さまざまな包装機コンポーネントを取付ける(mount)ためにも使用できる。
アーム102・106および/またはターンテーブルアセンブリ130を使用して物体プラットフォーム30上に物体を位置合わせした後、物体を包装機の後方下部に向かって移動させるためにアーム104が起動(triggered)される。
図4・図5を参照すると、アーム104は、物体を棚127を横切ってベースプレート120上へと押出してもよい。
ベースプレート120は停止アーム(stopping arm)116を含むことができ、その結果、アーム104が物体を物体プラットフォーム30からベースプレート120に誘導するときに、箱はベースプレート120上に位置合わせされたままで維持される。
アーム104は、物体と停止アーム116との係合によって引起こされるさらなる押込により検出された抵抗に基づき、物体をベースプレート120上に押すことを停止するようにトリガされてもよい。
上記の箱の位置合わせプロセスおよび押込プロセスの最中またはその後の任意のタイミングにおいて、アーム102とアーム106の間の正確な間隔やアーム104と停止アーム116の間の正確な間隔を測定するように、1つまたは複数の距離センサを構成することができる。
本明細書に記載されるように、これらの測定値は、物体が位置合わせされたのちに直方体形状の物体の特定の寸法(たとえば、包装される物体の長さと幅に対応する)を取得するために使用できる。
これらの測定値は、上述したような先に取得された測定値に追加することも、先に取得された測定値の代わり(in lieu of)とすることもできる。
一実施形態では、カメラおよび画像処理システムを使用して、包装される物体の(相対的に)おおよその寸法を取得でき、一方、プラットフォームアセンブリ距離センサ(platform assembly distance sensors)を使用して、画像処理により取得された寸法を確認でき、またはそのようなセンサを使用することでより正確な寸法(のちに、他の包装機コンポーネントに送信される)を測定できる。
たとえば、包装機10のコントローラは、初期寸法データに基づいて何らかの予備動作(たとえば、物体を完全に包むのに必要なおおよその量の紙を広げる)を行うように構成可能であり、さらに、包装機10のコントローラは、新しい情報に基づいて後続のアクション(たとえば、紙を繰出す量を微調整する、および/または切断を確認する)を実行させるように構成できる。
図5を参照すると、分離された紙取扱モジュール(paper handling module)200の実施形態が示されている。
紙取扱モジュール200は、業界標準寸法の包装紙202の少なくとも1つの完全な連(約834フィート)を保持するように構成することが好ましい。
包装機10は、1つまたは複数のテンションローラ・ゴムローラまたは他のローラ(たとえば、ニップ(nip)アセンブリ204およびアンビル(anvil)ローラ206を参照)を備えることができ、これらを使用して、紙切断エリアを通って「紙プラットフォーム」(paper platform)212上に紙202を供給することができる。
紙取扱モジュール(paper handling module)200は、より多くの紙の選択肢のために追加の包装紙の束を保持するように拡張することができる。
紙取扱モジュール200は、x軸カッタアセンブリ208(紙ロールを当該紙ロールと平行に切断するため)およびy軸カッタアセンブリ210(紙ロールを当該紙ロールと垂直に切断するため)の2つの紙切断機構(paper cutting mechanisms)を含むことが好ましい。
使用される包装紙カッタは、業界で紙を切断するために一般的に使用されているものでよい。
好ましい実施形態では、包装機10が、包装される物体のy軸に必要な物体の寸法(たとえば、サイジング公式に従って調整される上述したガイドアーム104と停止アーム116の間の距離であり、以下でより詳細に説明する)を取得し、y軸カッタアセンブリ208のブレードが所望の位置に移動され、適切な量の紙202(物体を包む寸法にされたもの)がニップアセンブリ204を通して供給される。
ニップアセンブリ204を通って紙202が「紙プラットフォーム」212上に供給されたとき、紙202は、当該紙202を適切な幅に切断するy軸カッタアセンブリ208内に配置されたブレードと係合する。
物体に必要な寸法に応じて所望の位置に移動した後、y軸カッタは静止したままであってもよく、y軸カッタのブレードは、紙202がニップアセンブリ204を通って供給されるときに紙202を切断するのに十分に鋭いことが好ましい。
あるいは、当該y軸カッタは、切断される紙に沿って回転したりおよび/または勢いよく進むように付勢することもできる。
所望の量の紙が供給されると(たとえば、ガイドアーム102と106の間の寸法を使用して決定され、サイジング公式に従って調整される)、それから、x軸カッタアセンブリ210内のブレードが起動され、長さ方向に紙202を横切って進ませ紙202をカットする。
x軸カッタは、ロータリーカッタであってもよい。
物体を包むための寸法が決定され切断された紙は、「紙プラットフォーム」212に沿って、紙プラットフォーム212の開口部220上方の中心に配置され、一方、余分な紙は(もしあれば)、y軸カッタ208によって使用可能な紙から切取られて紙シュレッダ502や保管バスケット504を含む廃棄物管理モジュール500へと送られる。
y軸カッタが切断を完了した後、当該切断された紙と係合して紙プラットフォーム212上に固定するために、それぞれ複数のミニローラ216を有するトラック214・215が、紙プラットフォーム212よりわずかに上方の上部位置から、紙プラットフォーム212に隣接する下部位置まで移動する。
また、ミニローラ216は、紙ロールまたは他のローラモータからの切断された紙の動作を引き継ぐ(take over)ように構成されてもよい。
このようにして、紙は2つの異なるモータによって同時に操作されず、これにより、紙202が操作される際に破れてしまう(ripping)リスクが低減または排除される。
図5に示すように、トラック214は、物体包装用に切断された紙202の測定ずみで使用可能な部分と係合するように構成され、一方、トラック215は、廃棄物管理エリアへ送られる包装紙(もしあれば)の余剰部分と係合してもよい。
紙の余剰がない場合(たとえば、物体を包むために紙212の全幅が必要な場合)、トラック215は、トラック214が係合する紙の面とは反対側の使用可能な紙の端に単純に係合する。
包装される物体の寸法が比較的小さい場合(および/または、切断された紙の寸法が小さい場合)、紙202を支持するために、箱の開口部220上を移動する追加のレール/支持アセンブリが含まれていてもよい(紙は、この開口部に移動しなければならない)。
切断された紙が開口部220上の所望の位置に維持され、包装される物体と適切に位置合わせされるようにするためである。
大きな箱をも受入可能に構成された包装機10に小さな箱が送り込まれる場合、時々、切断された紙202は、さらなる支持なしには紙プラットフォーム212のこの開放エリア220上で支持されない場合があるため、位置合わせされ切断された紙に隣接する開口部220を通して物体を押込むことを補助するために追加のガイドを使用してもよい(以下でより詳細に説明する)。
紙202は両面であってもよく、紙の反対面が外側を向くよう紙を裏返せるように紙202を紙プラットフォーム212上に供給してもよい。
この場合、紙202は、トラックおよびローラ214~216によって紙プラットフォーム212を横切ってガイド222の中へと搬送され、サブプラットフォーム(sub-platform)224上に移動することができる。
サブプラットフォーム224に隣接する追加のトラック/ローラシステムを使用して、裏返した紙202に再係合してプラットフォーム開口部220に隣合うように位置合わせし、そこでプロセスが同じように進行する。
したがって、選択した両面包装紙を使用して、物体を自律的に包装することができる。
次に、図5および図6を参照して、包装される物体をプラットフォーム120から「1次包装チャンバ」(primary wrapping chamber)300に移動させるプロセスを説明する。
包装機10の好ましい実施形態は、図6に個別に詳細に示すように、調節可能な「壁機構」(wall mechanism)302を含むことができる。
可動な壁機構302は、包装する物体の寸法(たとえば、幅)に一致するような寸法にされた2つの壁304および306を備えていてもよい。
壁306を少なくとも1つのトラック310に沿って移動させるためにモータを作動させることで、包装される物体の選択された対応する寸法に応じて寸法決め(sized)された開口部312を形成することができる。
包装機10の他の構成では、壁304および306の両方が可動であってもよい。
あるいは、各壁304・306は静止していてもよい(たとえば、包装機10が、少なくとも1つの寸法に沿って一定の寸法を有する多数の物体を包装するように構成されている場合)。
図6は、単一のトラック310に接続された調整可能な壁機構302を示しているが、壁機構302の反対面にブラケット330・332を取付けるように構成された第2トラック320(図7に図示)を含めることもできる。
図5~図6に示すように、ベースプレート(baseplate)120は、包装される物体をベースプレート120の表面から開口220を通って上方に持ち上げ、壁304と壁306の間に形成された開口312を通って続くライザー(riser)308を含むことができる。
物体がベースプレート120上にしっかりと位置合わせされたあと(物体の片面が停止アーム116と直角をなして同停止アーム116に隣接する状態で)、紙202が切断され所望の面が紙プラットフォーム212の開口部220またはサブプラットフォーム224(該当する場合)の上方で外側を向くように位置決めされてから、ライザー308がトリガされ解放されるように、包装機10は構成される。
包装プロセスのこの段階では、所定の寸法(cut-to-size)に切断された包装紙202が、包装される物体上面の上方に直接的に配置される。
ここで、ライザー308が上昇して、箱が開口部220を通って延在し、紙202に接触し、開口部312を通って継続する。このようにして、概ね図19に示すように、壁304および306を利用して、物体の上部の周囲にほぼU字形の紙が形成されるようにする。
壁304および/または壁306は、間隔をあけて配置され、箱が開口部220・312を通して押し進められている間に箱の側面に緩やかに係合するように構成できる。
いったん箱が壁304と壁306の間の空間312の中へと概ね(もしくは完全に)拡張されると、さらに、壁304・306が箱の側面の周りで紙202をよりぴったりと閉じるように構成することができる。
さらに、壁304・306はそれぞれ、物体の上部に紙を徐々にぴったりと折畳むことを補助するように構成された部分(section)を含むことができる。
たとえば、壁304・306はそれぞれ、バネ仕掛け(spring loaded)の副壁(sub-wall)334・336を含んでもよく、開口部312は、最初は第1の寸法で開始するように構成され、物体が副壁334・336の間で前進するにつれて、寸法は徐々にかつ穏やかに縮小される。
前進する物体との接触により副壁334・336のバネが係合すると、その時点で、物体の上面を取り囲む紙は、物体の上面および隣接する2つの側面の周囲に略U字形状でしっかりと配置される。
他の実施形態では、ライザー308は、物体を空間312内まで全部ではないものほとんど押上げることができ、また、より小さなサブライザー(図示略)は、ライザー308から解放されて残りの分だけ物体を押上げるように構成しうる。
さらに、このサブライザー(図示略)の構成およびプロセスは、本明細書で説明するように、開口部312の一時的な閉鎖と連携することができる。
壁304・306は、少なくとも1つの格納可能(retractable)なピン316を含むようにさらに構成される。
複数のピン316が図6において「引込まれた位置」(retracted position)に示されており、それにより、各ピン316の高さは、壁304・306の高さとほぼ同じ高さになる。
また、ピン316は、壁304・306の頂部よりも上の高さに位置するように、上方に拡張することもできる。
ピン316は、通常、「引込まれた位置」(retracted position)から始まり、1次包装チャンバのプロセスに関して下記検討に述べる理由により、「引伸ばされた位置」(extended position)に起動される。
次に、図7~図11を参照して、1次包装チャンバ300に関連する包装機10のコンポーネントおよび包装プロセスについて説明する。
本開示の好ましい実施形態によれば、1次包装チャンバ300は、可変高さの1つまたは複数の構成要素を選択するために使用される新規な寸法選択システム(スラット、シム、または壁寸法選択システムなど。これらは、可変寸法の複数の直方体形状の物体の周りにフラップまたはウィングを巻付けるために使用される。)を含む。
特に、寸法選択システムにより、包装機10は、箱ごとに高さが異なる複数の箱を自動的に包装することができる。
従来の包装機によるソリューションには、箱の側面を包装することを補助するための「高さが固定されたコンポーネント」が含まれている場合がある。
しかしながら、従来の包装機は、包装される複数の物体の高さの調整を、その場で(on the fly)手動介入なしに自動的に処理することができない。
本開示の一実施形態では、寸法選択システムは複数の「スラット」(または「シム」)312を備え、これら複数の「スラット」312は、紙を物体の側面にしっかりと巻付けて、向かい合ったフラップまたはウィングを形成するために設けられる。
複数のスラット312を互いに隣接配置して、「スラット312のスタック」を形成することができる。
スタック内の各スラット312は、1つまたは複数のスペーサ(spacers)によって分離してもよい。
包装機10は、紙の上の4つの係合エリアに対応する4つのスラット312のスタックを含むことができる。
特定の物体にフラップを巻付けるのに必要なスラット312の正確な数は、巻付けられる各物体の実際に測定された(または、その他の手法で取得された)寸法に基づいて自動的に調整および選択される。
以下でさらに詳細に説明するように、たとえば、箱の高さが分かると、スラット選択システム(slat selector system)に接続されたコントローラを使用し、包装機10に対し、何枚のスラット312を選択するかが伝達される。
包装機コントローラは、包装される物体の寸法に従い、2つの特定のスタックのシム312の間にウェッジ314を挿入するように構成してもよい。
アクチュエータは、少なくとも1つのウェッジ314を有する選択アセンブリ380を、所望の位置に移動させる。
ウェッジ314は、スラットスペーサによって形成されたエリアにおいてスラット312のスタックに係合し、当該ウェッジ314は、スタック内のスラット312の所望のサブセットを持上げる(たとえば、測定された箱の高さに基づく。)。
ウェッジ314は、選択アセンブリ(selection assembly)380から外れて、ウェッジ314の片側のシム312と係合し、シムのスタック内の位置に一時的にロックする。
選択された数のシム312が選択されると、選択された数のシム312は、紙202と位置合わせするために2つの軸(前方/後方および左右)に沿って移動することができ、この段階では少なくとも3つの側面で物体を取り囲んでいる。
このシム選択プロセスは、必要な物体の寸法を(たとえば、包装機10内に配置された寸法測定カメラや他の物体センサから)受取った直後に行われることが好ましい。
図7~図10に示すように、包装機10は、機械的トラックまたはレールを介してシム312のスタックおよび/またはウェッジ314を所望の位置に移動させることにより、ウェッジ314を当該ウェッジ314に対応する「シム312のスタック」と係合させることができる。
選択されたシム312のセットが物体の周りに対応するフラップを作成するために使用された後、包装機10は、スラット312の各スタックからウェッジ314のロックを解除し、それにより、各ウェッジ314を対応する選択アセンブリに戻し、寸法選択システムを元の設定へとリセットするように構成してもよい。
上で示したように、選択されたシム312のグループを使用して、物体の各側面に紙を包む「ウィング」を作成してもよい。
したがって、特定の数のスラット312は、物体底部のわずかなスペースを差引くとともに物体上部の同量のスペースを差引いた物体の高さに基づいて選択できる。
スラット312は、物体のそれぞれの側面上に向かい合ったフラップまたはウィングを形成するために、剪断力により部分的に包装された物体の側面を横切って押すことで移動および位置決めされる。
また、物体がスラット312に隣接して押されるとき、当該スラット312は、特定の静止位置に保持されてもよい。
物体がシム312のスタックに係合すると、ウェッジ314は、2つのシム312の間に空間を形成し、作成中のフラップは、ウェッジ314のいずれかの側にある2つのシム312の間の空いたスペースを通って(たとえば、物体の上部で)スライドする。
好ましい実施形態では、スラット312の各スタックは、物体がスタック312を横切って移動するにつれて緩やかに増加する速度で、選択されたスラット312のセットが物体に対して紙を挟むように、位置決めおよび配置される。
すなわち、シム312のスタックの前縁(leading edge)は、前縁が係合する物体の端からわずかに離れて位置合わせしてもよく、シム312のスタックの後縁(trailing edge)は、後縁が係合する物体の端の近くに位置合わせしてもよく、その結果、紙は物体の側面の周囲に徐々に締付けられたり挟まれたりして折畳まれる。
したがって、紙が破れるリスクが軽減され、しっかりとした包装の継ぎ目が作成される。
スラット312は、それぞれが軟化または傾斜した前縁313を有するようにさらに構成でき、その結果、スラット312が鋭利なエッジまたは角を生じることなく紙に係合し、さらに、フラップを形成するために剪断力が加えられるときに、紙が引裂かれる危険性が低減される。
ウェッジ314は、各スラット312内の1つまたは複数の対応するスロット317と嵌合する1つまたは複数のピン315を備えて構成可能であり、少なくとも2つのスラット312の間の位置に各ウェッジ314を一時的に固定するために構成される。
同様に、各ウェッジ314は、スロット318を有するように構成できる。
スロット318は、選択アセンブリ380に取付けられたアーム上に配置された対応するピン319と係合するように構成される。
したがって、ウェッジ314は、選択アセンブリ380と対応するスラット312のスタックとの間を前後に通り抜けできる。
包装チャンバ300は、包装プロセスに関して以下で説明するように、物体を支えて押すために使用される可動の調整可能な壁パネル(またはプッシャ)320(図8参照)を含む。
調整可能な壁パネル320は、「1次パネル80」および「1つまたは複数の2次パネル81・82」を含むことができる。
好ましい実施形態では、調整可能な壁パネル320の1次パネル80は、幅約3インチ(または、包装機10が許容できる最小の箱の幅に相当する)とすることができる。
第1の2次パネル81は幅2インチであり、したがって、1次パネル80と第1の2次パネル81により、幅が約3インチから約5インチの間の箱を支持できる。
調整可能な壁パネル320の第2の2次パネル82は、幅が約5インチであってもよい。
したがって、調整可能な壁パネル320は、どの調整可能な壁パネルが係合するかに応じて、幅約5インチから約8インチの間または幅約8インチから約10インチの間の寸法の箱を支持するように構成できる。
当業者は、任意の適切な寸法のパネルを使用可能なことを理解するであろう。
ここで、1次包装チャンバ300内で行われるステップのプロセスをさらに説明する。
上に示したように、この段階では、チャンバ300内の箱は、壁304と壁306の間の空間312を通って広がり、図18に概略的に示されているように、U字型の構成で箱の上面と側面が包装紙で覆われている。
ピン316は、壁304・306の頂部と同じ高さとなる「引込まれた位置」(retracted position)から始まる。
上述したように4つのウェッジ314を使用して適切な高さが選択されたスラット312の4つのスタックが、物体の開いた包装されていない2つの側面で紙を折曲げることに備えて、物体の側面に隣接して位置合わせされる。
つまり、紙で形成された「U字型」の各側面上に、2つのシム312のスタックが位置合わせされる。
一実施形態では、包装ウィングの寸法(すなわち、スラット312の各グループの選択された高さ)は、「0.6×包装される物体の辺」にほぼ等しくなるように構成される。
次に、ピン316は「引伸ばされた位置」(extended position)に移動する。
これは、スラット312のスタック、「底部折畳アーム」(bottom folding arm)322、または他の包装コンポーネントとの係合に備えて物体を所定の位置に保持するために行われる。
底部折畳アーム322は、物体の下にスライドするように係合され、「箱の下半分」に沿って紙を折畳む。
折畳アーム322は、複数のピン316の間に嵌合するように位置合わせされた複数の「歯」(teeth)323を備えて構成でき、これにより、複数のピン316がまだ「引伸ばされた位置」(extended positions)にある間に、歯が物体の底部の周りで紙に係合して折畳むことができる。
したがって、物体は所定の位置に保持され、包装機10は、紙を引裂くことなく、物体の底面の周りに紙をきつくしっかりと巻付けることができる。
これにより、物体の周囲の紙のおおよその位置は、図19に示すようになる。
次に、底部折畳アーム322の側面に隣接する2つのスラット312のグループが、剪断力により、紙に隣接し物体を横切って移動され、紙を物体の各側面の半分に係合させ、こうして、最初の半分は2つの向かい合った紙のフラップまたはウィングになる。
ピン316は再び引込まれて壁304・306と同じ高さになり、物体を自由に押し回すことができるようになる。
次に、壁パネル320を使用して、接着剤モジュール400に向かう方へ、他の2つのスラット312のグループの間で、箱を底部折畳プラットフォーム324の上に押す。
物体が底部折畳プラットフォーム324を横切って押込まれると、図20に概略的に示されているように、包まれていない残りの半分の紙が物体の底部に折畳まれる。
紙の寸法は、紙が物体の底部上で重なるようでもよい。
包装機10は、そのような重なりの任意の所望量に応じた寸法に、紙を切断するように構成できる。
物体の底面が包装されているとき、物体が底部折畳プラットフォーム324を横切って押されるとき、同時に、物体は予め位置合わせされた残りの2つのスラット312のスタックに隣接して押される。
これらのスタックは、物体が当該スタックを横切って押し通される間、静止した状態に保持される。
物体がこれらの静止したスラット312のグループの間の空間に押し込まれると、スラット312が紙と係合し、物体の残りの露出面上に紙が折曲げられ、こうして対向する紙のウィングの形成が完了する。
このとき、物体の状態は、図21~図22に概略的に示されているとおりである。
4つのウィング(各側面に2つの対向するウィング、各側面の上部に1つと底部に1つ)を有する部分的に包まれた物体は、接着剤モジュール400内の包装機10内の新しいプレートまたはプラットフォーム上の壁パネル320によって押される。
ここで、包装機10は、分配のため物体が物体プラットフォーム30の開始位置に送り返されるよう同物体を物体プラットフォーム30上に押し戻す前に、物体の各側面の上側のフラップと下側のフラップを閉じて密封するように構成される。
接着剤モジュール400内では、壁パネル320が物体を押してレール(railing)402に固定し、それから、包装機10は、密閉されていないウィング(この時点では、レール402に対して垂直に位置合わせされている)を乱すことなく、部分的に包まれた物体を接着剤塗布機構に向かって前進させるように構成される。
ここで、物体を接着剤モジュール400内の特定の位置に位置合わせする必要があり、これにより、追加の機械式のフラップ閉鎖アーム(flap closing arms)が適切に係合できるようになる。
一実施形態では、フラップは13インチまで物体と係合することができる。
フラップ閉鎖アームによって紙のフラップに折目が付けられた後、紙は箱の周囲に比較的しっかりと固定され、接着剤の塗布が必要とされる前に、包装機内で箱をもっと簡単に移動させることができるようになる。
したがって、別のプッシャロッド(pusher rod)404を使用して、密封されていない箱を、接着剤とフラップクローザーに隣接する適切な位置に押込むことができる。
また、プッシャ404は、ウィング(wings)が閉じられ密封されるときに箱を所定の位置に保持するために使用することもできる。
図12に示すように、プッシャ404は、物体と係合するときに、当該プッシャ404に隣接する開いた紙フラップがプッシャ404によって妨げられないように構成および配置される。
次に、好ましい紙フラップ/ウィング密閉プロセスについて説明する。
物体は、開いたフラップを有する物体の一方の端が、開いたスロット403に隣接して配置されるように、プッシャ404・405を使用してプラットフォーム401を横切って押される。
少なくとも1つの接着剤塗布器410・412は、可変で選択可能な位置において、物体に対し(または、物体を覆っている紙に対し)接着剤を塗布するように構成される。
たとえば、接着剤塗布器410・412をトラックアセンブリ414に接続して、物体の寸法に対応する所望の位置への接着剤塗布器410・412のプログラム可能な移動を実現できる。
接着剤スタンプ410・412またはテープスタンプからの接着剤は、物体の1つの側面の下側のウィングを密閉するために、選択された高さで物体に塗布されてもよい。
可動の「底部閉鎖アーム」(bottom closing arm)406は、最初はプラットフォーム401の下の「引込まれた位置」(retracted position)にあり、物体に隣接して上方に移動され、下側のフラップを箱に対して折曲げ、塗布された接着剤を使用してフラップを物体に密閉するために使用される。
次に、物体の同じ側面にある反対側の上側フラップを、再び接着剤の塗布を使用して同様の方法で閉じることができる。
今回は、物体の上方から始まり、物体に隣接して下向きの動きで移動する閉鎖アーム(closer arm)408を利用し、物体の側面上の残りの開いたフラップを折畳んで密封する。
ほぼ包装された状態の物体は、図23に概略的に示されているようになる。
いくつかの実施形態では、接着剤は、最初のフラップが折畳まれた後、フラップが重なり合うように構成される紙のエリアにのみ塗布できる。
この場合、接着剤は、物体にまったく接触する必要がない。
また、この場合、底部閉鎖アーム406は、下側のフラップが密封される前に、下側のフラップを所定位置に保持することを補助するよう使用できる。
ここで、プッシャ404とプッシャ405は、最後に残された包装されていない箱の側面を、開いたスロット403と再度位置合わせするように動作し、上述のプロセスが再び実質的に繰返され、最終的なフラップ/ウィングが閉じられて固定される。
図示の実施形態では、2つの接着剤スタンプ410・412が使用され、1つは物体の各面に接着剤を塗布する。
好ましい接着剤塗布器410・412は、両面接着剤スタンプであってもよい。
このような接着剤の選択により、自動化された包装機10がスタンプして移動することが可能になる(したがって、滑らせたり擦ったりする接着剤コンポーネントは必要ない)。
エコードッツ(Echo dots)も接着オプションの1つであるが、これには「押して、こする」構成を追加する必要がある。
最終的に、完全に包装された箱は、プッシャ404、405および412を使用して包装機の出口に向かって押され、包装されていない物体が最初に置かれたのと同じ物体プラットフォーム30上へと戻され、同プラットフォーム30はその開始位置に戻るように構成される。
図13は、接着剤モジュール400の別の図を示し、複数のプッシャトラック、モータ、および追加の包装機10のコンポーネントを示している。
したがって、包装されていない任意の寸法の直方体形状の物体を包装機のプラットフォーム上に配置すると、包装機はその物体を完全かつ自律的に紙で包装し、そして、当該包装機は完全に包装された物体を物体プラットフォーム30上の開始位置に戻す。
マイクロコントローラおよびPCBは、包装機における整備/保守の実行を補助するために使用してもよい。
たとえば、紙とテープがどのくらい残っているか、ゴミを空にする必要があるかどうかを棚卸しし、技術的な調整(締張など)を実行する。
これらは、ネットワークを介してリモートで監視および/または実行される場合がある。
紙が薄すぎると包装機が最適に動作しない可能性があるため、適切な使用には特定の厚さの紙が推奨または要求される場合がある。
たとえば、包装機が30秒の特定目的の注意を惹く時間(または、箱を包装するのにかかる時間量にほぼ等しい他の時間)を提供できるため、デバイス画面上で広告がユーザに提供されうる。
包装機は、実店舗の販売場所の近くに設置される場合がある。
広告は、リモートでその場で変更できる。
プレミアム広告の時間枠は、購入費用が高くなる可能性がある。
広告は、包装機に投入される特定のギフトに応じて、ターゲットを絞ることができる。
さらに、自動化された包装機は、従来または既存の組立ラインと連携して倉庫内で稼働するように構成できる。
(箱を昇降させるプラットフォームの代わりに)コンベアベルトを包装機に直接通すこともできる。
同様に、完全に包装された箱は、箱が入るエリアの反対側の包装機のエリアから出るように構成してもよい。
包装機10の配置を示す一実施形態が、図24のブロック図に示される。
本願の包装機は、両面包装紙を利用するように構成できる。
さらに、この包装機は、n個の包装紙ロールを利用するように構成してもよい。
図14~17は、本開示の好ましい実施形態の基礎となる制御システムおよび論理フローのさらなる詳細を図示して説明する。
図14に示すように、包装機10は、プラットフォームのターンテーブルおよびアライナコントローラ1410、紙取扱コントローラ1420、包装コントローラ1430、接着剤および分配コントローラ1440、周辺コントローラ1450などの包装機10の主要なサブアセンブリの各コントローラと通信するように構成されたマスタコントローラを備えて構成できる。
さらに、マスタコントローラ1400は、ユーザインターフェース1460、寸法測定カメラ(dimensioning camera)またはラベルプリンタ1470などのデバイスアクセサリ、およびネットワーク1480上で通信するように構成しうる。
包装機10の各サブアセンブリは、本明細書で検討される設計上の選択を実装するために、必要に応じて任意の数のマイクロコントローラ、ドライバ、モータ、エンコーダおよび/またはセンサをさらに含むことができる。
ユーザインターフェースは、図15に示すテーブルベースのインターフェースなどを、コンピュータまたはモバイルアプリケーションを介して提供できる。
ここで、図16および図17を参照して、例示的な包装機10の論理フローをさらに説明する。
図16を参照すると、ステップS1600から開始され、ギフト包装がなされる任意の寸法の箱が包装機10の物体プラットフォーム30上に任意の向きで置かれる。
物体プラットフォーム30はターンテーブルを備えてもよく、包装機10は2つ以上の物体プラットフォーム30を備えてもよい。
ステップS1610において、一実施形態では、包装機10の物体プラットフォーム30は、箱の長さ・幅・高さ、物体プラットフォーム30上の直線的および角度的な配置を取得するためにオーバーヘッドの寸法測定カメラ(dimensioning camera)が使用されるように校正されている。
物体プラットフォーム30と一体化され且つコントローラに接続された卓上秤(bench-scale)が、箱の重量を測定する。
小売環境では、消費者はギフト包装紙のデザインを選択することもできるが、これには「両面ギフト包装紙」の紙ロールのどちらの面(上部または下部)を選択するか必要な場合がある。
ステップS1620では「箱の受入または不受理」が判断される。
箱が受入れられると(たとえば、箱の寸法と形状に基づき、又は、たとえば受取った支払に基づき)、ステップS1630において、包装機10のサブアセンブリに情報および/または信号が送信される。
たとえば、箱の形状や、箱の長さ(L)・幅(W)・高さ(H)や、箱の重さや、物体プラットフォーム30上の箱の位置と配置角度や、紙のデザインの選択や、所望の包装紙の寸法(2D)である「長さL+高さH+重なり」×「2(幅W+高さH)+重なり」の算出と送信がされる。
本明細書に記載されているように、物体プラットフォーム30の開口部上で包装紙を支持するために紙取扱プラットフォーム(paper handling platform)の間隔を減らすために1つ以上のシャッタを用いることが必要な場合は、最上部または最下部の高さでシャッタを作動させる。
ステップS1640において、物体プラットフォーム30が作動され、箱が包装機10内に降下されて「包装プロセスが開始」される。
包装機10は、包装プロセスの開始と同時にいくつかのタスクを実行するように構成できる。
ステップS1650において、包装される物体や物体の性質を識別したり又は識別を補助するために、たとえば既存のデータベース(ローカルまたはネットワーク経由)または人工知能の支援の相互参照を介して、包装機10のプロセッサに接続されたバーコードリーダおよび/またはカメラシステムが使用される。
このような物体識別が認識されると、ステップS1651において、表示パネルまたは他のユーザインターフェースは、包装サイクルの期間のあいだ、ターゲットを絞った若しくは一般的なオーディオ広告またはビデオ広告を再生することができる。
また、このような物体識別情報は、ステップS1652において、箱の公式な寸法情報などの追加パラメータを包装機10のサブアセンブリに中継するために使用することもできる。
ステップS1660においては、「長さL+高さH+所望の重なり」によって計算された所望に従って、「Yカッタブレード」が正しい配置に位置決めされる。
ステップS1661においては、合計の紙の寸法「2(幅W+高さH)+所望の重なり」を得るために、紙は、ニップロールを介して(ユーザが選択した面に応じて)上部または下部の紙プラットフォーム上に押出される(extruded)。
押出しされた後、Xカッタで紙をカットする。
紙が押出されたときに、紙をYカッタで切り開く(slit)。
余剰の紙は下部のプラットフォームに直接誘導され、廃棄物管理モジュール内のシュレッダに供給される一方、有用な紙はプラットフォーム上に横たえられて箱を待機する。
光学センサを使用して紙の位置を追跡することもできる。
底部のプラットフォームのホイールが通電され、ギフト包装紙の廃棄部分を横切ってシュレッダ内に転がし続け、そこで所望の仕様と目的(紙吹雪やギフトバスケットの詰め物など)に合わせて細断される。
この時点で、下部プラットフォームが再び完全に使用可能になる。
両面ギフト包装紙の底面をギフト包装に利用する場合、両面ギフト包装紙を上部プラットフォーム全体に押込み、ガイドを使用して下部プラットフォームへと回転させる。
この時点で、下部プラットフォームのホイールが通電されて係合し、下部プラットフォームのホイールが両面ギフト包装紙を正しい位置に押込み、両面ギフト包装紙の底面が上向きになる。
光学センサアレイを使用してギフト包装紙の前縁(leading edge)を正確に追跡し、ギフト包装される箱を待つ間、ギフト包装紙を正しい位置に配置する。
任意の高さの包装している箱に適切に対応するために、包装機は、高さ調整を行うために必要な内部調整を行う。
このギフト包装モードでは、さまざまな高さに合わせて上側のフラップを作成することが重要な目的となる。
これは、上記説明したように、薄くて硬い複数の「シム312のセット」と、ウェッジ314を備えた個々の「シムセレクタ」(shim selectors)を用いることで実現される。
このようなシム312のセットは4つあり、それぞれが箱の4つの垂直な縁に対応する。
特定の箱に配備するシムの数は、箱の高さと既知のシムの高さに依存する。
配備されるシム312の数は、本明細書で説明する「シムセレクタ」ウェッジ機構によって達成される。
シムセレクタは通電されて正しい高さまで垂直に作動し、ウェッジ314がシム312のセットの到着を待機する。
その時点で、ウェッジ314が2枚のシム312の間に挿入されて開口部が形成され、ギフト包装紙が挿入されて挟まれ、はためくことができる。
4つのシム312のセットが個々のシムセレクタに移動され、4つのウェッジ314すべてが(たとえば、箱の高さに基づき)所望のシム312の間に挿入され、その後シムセレクタが作動して持上げられ、セレクタの上にあるすべてのシム312が持上げられる。
次に、シムセレクタをさらに内側に移動して下げ、それによってウェッジピンを使用してセレクタウェッジをシム312の下に直ちに固定し、上側のウィングに必要な開口部を作成する。
ウェッジ314の上にあるシム312は冗長であり、この特定の高さの箱ではそれ以上の役割を果たさない。
ウェッジの下のシム312は、箱を押し通すときに必要な剪断力を提供する壁として機能し、箱の垂直な縁の上に紙を折曲げ、覆われていない2つの側面(幅×高さの面)に「上側と下側のフラップ」(top and bottom flaps)を作成する。
下側のフラップは、プラットフォームとシム312のセットのうち最下部のシムとの間の非調整スペースによってのみ成遂げられることに留意する(図7~8を参照)。
以上の構成により、任意の高さの箱に対してギフト包装を行うことができる。
ステップS1670において、包装機10は、測定された箱の高さに基づいたコンポーネントを備える。
箱の高さに基づいてギフト包装に必要なシム312の所望数が算出され、4つの「シムセレクタのウェッジ314」すべてが正しい高さに配置され、シム312のスタックがシム選択アセンブリ380に係合するように位置合わせされる。
4つのシム312のスタックは、それぞれのシムセレクタに移動される。
シムセレクタのウェッジ314を適正なシム312の間に挿入し、最上部の(不要な)シム312を持上げて取外す。
ステップS1671では、対応する2対のシム312のセットそれぞれが各位置を移動し、必要な箱の長さ(L)を収容するための間隔を作り出す。
マルチフラッププッシャ(multi-flap pusher)320は、必要に応じて開閉される(折畳まれたセクション81<セクション80<セクション82を介して幅が増加する)。
フラップ作成プロセス中やそのあとに、長さ側において箱を押すための所望の寸法(以下の組合せオプションに対応する。セクション80、セクション80+81、セクション80+セクション82、セクション80+81+82)を生成するためである。
ステップS1680において、1次包装チャンバ内の機械調整可能な壁は、箱の幅(W)に応じて間隔が空けられる。
ステップS1690では、接着剤塗布セクションの少なくとも1つの支持レール(supporting rail)が正しい位置に移動され、フラップを作成したあと箱を受取る際に、箱が適切に位置合わせされた位置に固定されることを保証する。
前側と後側の接着剤マウントは通電され、包装プロセスの最終ステップの1つとして紙に最終的に接着剤を塗布するために必要な高さまで作動する。
図17を参照すると、完全かつ自律的に箱を包装する例示的な手法が説明されている。
このプロセスの開始ステップS1700においては、直方体形状の箱などの物体が包装機の物体プラットフォーム30上に置かれ、箱は包装のために受入れられ、ステップS1701において、物体プラットフォーム30が包装機10内に下降し始める。
いったん箱が下降し始めると、ステップS1702において、物体プラットフォーム30のターンテーブルを使用して箱を回転させ、箱を紙ロールとほぼ位置合わせし、その後、機械的な「箱アライナ」(box-aligner)アームが通電されて対称的に内側に移動し始め、箱をギフト包装紙ロールと平行に保ちつつ当該箱をプラットフォームの中央に向かって押す。
箱アライナは、箱からの適度な抵抗を検出したとき、または箱の幅寸法を完全に収容するのに適切な抵抗を検出したときに、移動および停止することができる。
次に、ステップS1703においては、箱プッシャ(box pusher)が作動し、十分な量のギフト包装紙が後ほど箱の向かい合った表側と裏側にフラップを作成できるような位置に、箱を2段ベースプレートに向けて押込む(フラップ自体は、フラップが閉じたときに所望の重なりを作成するのに十分な大きさである)。
ステップS1704では、箱が設置されているベースプレートのなかに組込まれたハサミ機構(scissor mechanism)を介して、この箱が紙プラットフォームの開口部(切断された紙の中央にある。)を通して上方に押上げられると、箱と紙が紙プラットフォーム開口部を対称的に通過する。
換言すれば、ベースプレート(baseplate)は、最初の段階で作動して、ギフト包装紙シートが(水平に)置かれている開口部を通して上方に(垂直方向に)箱を押し、ギフト包装紙が「箱の側面に折畳まれ且つ箱の上部を覆った状態」で箱が上昇する。
ベースプレートの第2段階の動作により、調整可能な壁の中を通って箱がさらに押込まれる。
調整可能な壁は箱の上向きの動きに応じて剪断力を与え、箱が包装機の1次包装チャンバに入るときに、包装紙が上面「長さ×幅の面」と2つの側面「長さ×高さの面」をきれいに包む。
調節可能な上部と側面のストッパが作動して、ギフト包装ステップを確実にするために箱を所定の位置に固定する。
この段階では、箱の周囲に巻付けられた逆U字型(inverted-U shape)を得る。
プラットフォームが箱から解放された後、箱アライナ(box aligners)が引っ込められ、プラットフォームが再び通電されて接着剤塗布セクション(adhesive application section)と同じ高さまで上昇し、完全に包装された箱が最終的に分配のためにプラットフォーム上に戻される。
ここでステップS1705を参照すると、鋸歯状の櫛プレート(comb plates)が連動して(in tandem)動き、箱の底面を「重なり」で拭いて覆う。
鋸歯状の櫛が右から左に動作して、箱の下半分(右)の面を持上げてひだをとって緩やかにする(draping)。
同時に、通電されて作動したマルチフラッププッシャ(multi-flap pusher)320によって箱が押され、ギフト包装紙の下半分(左)が底面を拭き、ギフト包装紙で覆われた右半分の面とわずかに重なりを生成する。
右側はわずかに速く先に終了し、それから箱を押して「下部の重ね合わせ」を終了する。
そして、S1706では、このプロセスとほぼ同時に、フラップが形成される。
さらにマルチフラッププッシャ320は(図7および図8を参照して示すように、右から左へと)押し続け、包装紙が内向きに「箱の4つの垂直な縁にわたって」当該箱の上に折畳まれる。
また、この箱の押込みにより、包装紙を上部と下部のシム開口部に押込み、覆われていない2つの箱の側面(幅×高さ)にそれぞれ「上側のフラップと下側のフラップ」を作成する(図21~22参照)。
箱はマルチフラッププッシャ320によって包装セクション全体にわたって押され続け、4つのフラップが継続的に挟まれてフラップが形成される。
ステップS1707に進むと、箱は、(箱の長さに沿って)「受取レール」(receiving rail)に対して固定されるまで、接着剤塗布セクションに押込まれる。
ステップS1708では、プッシャが動力供給されて箱をそのフラップ側から押し、反対側のフラップを閉じるために位置合わせされる。
長方形のワイパーが作動して、下側のフラップが箱の下端に折重なるときに、下側のフラップを所定の位置に押上げる。
次に、接着剤マウント(glue mount)が動力供給されて回転し、その下側のフラップの上端または当該上端のちかくに接着剤ドットが塗布される。
第2の長方形のワイパーが動力供給されて押下げられ、上側のフラップが接着剤ドットの上に閉じて、下側のフラップとわずかに重なり合う。
このようにして、接着剤は箱自体には直接塗布されるのではなく、紙の上にのみ塗布される。
ステップS1709では、プッシャが再び動力供給されて作動して箱をさらに前方に移動させることで、同じ上部と下部の長方形ワイパーを使用して、残りの開いたフラップを閉じる上記プロセスを繰返すことができる。
この場合、背面の接着剤マウントにより、フラップが閉じるために、接着剤ドットが塗布される。
ステップS1710において、プッシャは再び動力供給されて再度作動し、箱をさらに前方に移動させる。
これにより、プッシャは動力供給されて作動し、完全にギフト包装された箱を待機している物体プラットフォーム30上へと当該箱を押す。
きれいに完全にギフト包装された箱を受取ると、ステップS1711において、物体プラットフォーム30が動力供給されて作動し、分配のための元の位置まで上方に移動する。
ステップ1712では、ギフト包装サイクルが完了すると、表示パネルまたは他のユーザインターフェース上の広告を停止することができる。
このギフト包装サイクルのオートメーションデータ(センサデータを含む)を含む包装機レベルの全データは、包装機10内のさまざまなメモリバンクからマスタコントローラに送信でき、マスタコントローラは、包装機の整備や監視の目的やさらなる操作(IoTプロトコルの利用など)のために、関連情報をコンピュータネットワークに送信できる。
リアルタイムな物体認識ベース(Object Recognition Based)の広告
開示された自動の包装機の好ましい実施形態では、本願の包装機は、小売店における配置でユーザに提示してもよい。
たとえば、小売店やモールにキオスク(kiosk)設置すると、ユーザは、同じ場所で購入した小売商品が入った箱を簡単に包装できるようになる。
自動化された包装機は、ユーザまたは潜在的なユーザに対し音声および/またはビデオを提供するために用いる画面および/またはスピーカを備えて構成してもよい。
たとえば、自動化された包装機は、小売店の販売場所を含めて、画面またはスピーカを通じて広告を再生するように構成できる。
広告は、自動化された包装機がギフトの包装活動に使用されていない間に、すべての潜在的なユーザに提示することができ、あるいは包装機のユーザがギフトの包装を待っている間に広告を提示することもできる。
特定の例では、ユーザに提示される広告は、ターゲットを絞った広告であってもよい。
たとえば、小売店は、在庫またはカスタムの「.mp4」ビデオファイルを使用して、自動化された包装機の画面を介してユーザにビデオ広告を提供してもよい。
このような広告は、店舗が提供するアクティブなプロモーションに関連している可能性があり、場合によっては店舗での特定の商品の購入に関連していてもよい。
ストアは、潜在的なユーザに表示される広告をリアルタイムで制御できる場合がある。
自動化された包装機上のターゲットを絞った広告は、包装される物体に特に関連する可能性があることが予想される。
たとえば、包装機のカメラは、包装される特定の物体を認識し、その後、その物体に基づいてターゲットを絞った広告をユーザに提示するようにさらに構成できる。
一例として、自動包装機のカメラは、包装される物体が新しいスニーカーが入っている箱であることを検出するように構成してもよい。
このような画像認識は、当技術分野で一般に知られている手法を使った画像分析と物体ライブラリの組合せを用いて実現できる。
この認識に基づいて、自動化された包装機は、防水および防汚などのスニーカーに関連する広告をユーザに提示するように構成してもよい。
いくつかの実施形態では、検出された物体に関連する特定の販売促進商品がユーザに提示されてもよい。
前の例を続けると、包装されるスニーカーの箱の検出に基づいて、防汚剤の20%オフのクーポンがユーザに提示される場合がある。
特定の広告キャンペーンに関連する変換データを提供するために、販売促進商品に関連する情報が追跡される場合がある。
たとえば、クーポンがユーザに提示された場合、自動包装機は、そのようなクーポンが引き換えられたかどうか、いつ引き換えられたかを追跡するように構成しうる。
当業者であれば、任意の数の代わりとなるターゲティング基準を使用できることを認識するであろう。
代替実施形態では、自動包装機は、包装される物体を検出するために使用できるバーコードスキャナを備えて構成できる。
たとえば、バーコードスキャナを自動化された包装機のプラットフォームモジュール内に組込んで、ユーザが包装機の上に箱を置くとすぐに、包装される物体上のバーコードが検出されるようにしてもよい。
バーコードスキャンなどによって、包装される物体が具体的に知られると、この情報を使用して特定の広告をユーザに向けることができるだけでなく、そのような情報を持つことによる他の利点も期待される。
たとえば、物体ライブラリ(object library)には、包装される箱の正確な寸法に関連する情報が含まれる場合がある。
この情報は、上述したように、自動化された包装機によって収集される箱の寸法の代わりに、さらにサポートするために使用することができる。
正確な箱の寸法を有することは、たとえば、カメラで撮影した画像に基づいて包装される物体を測定するソフトウェアプログラムの測定解像度を基に、必要とされる包装紙寸法の計算に関する測定誤差バッファを削減または排除するために使用できる。
他の例では、自動化された包装機は、品物を包装する必要なしに、包装機インターフェースを介してユーザに情報を提示するように構成されてもよい。
たとえば、ユーザは自動化された包装機インターフェースを使用して物体をスキャンし、価格・仕様・レビュー・競合他社の比較など物体に関する情報を画面上に表示できる。
そのような情報はその物体に関連するターゲットを絞った広告と組合せて、ユーザに提示してもよい。
いくつかの実施形態では、自動化された包装機が、当該包装機の特定のユーザに関する情報を収集することが予想される。
たとえば、ユーザは小売店のポイントカードをスキャンしたり、店舗のオンラインアカウントにログインしたりできる。
この場合、自動包装機は、包装される物体に関して収集された任意の情報を、その時点において特定のユーザについて知られている情報(たとえば、当該ユーザにさらにターゲットを絞った特定の広告)と併せて使用するように構成できる。
本開示のさらなる実施形態では、自動化された包装機は、認識された物体および/または特定のユーザに基づいて、広告のリアルタイム入札を提供するように構成しうる。
自動化された包装機は、その広告機会に対する現在の最高入札額に基づいて、特定の企業の広告を表示するソフトウェアを備えて構成しうる。
たとえば、システムには、新しいスマートフォンなどの特定の物体をスキャンするユーザに関連する入札機会が含まれる場合がある。
新しいスマートフォンが自動包装機によって検出されるたびに、その選択メカニズムの最高入札額に対応する広告を提示してもよい。
たとえば、スマートフォン保護ケースの複数のプロバイダは、スマートフォンの特定のモデルが自動化された包装機によって検出された場合に、広告を再生するための広告スロットに入札することを許可され得る。
本開示の様々な実施形態において、上記のプロセスのシーケンス番号は実行の順序を意味するものではなく、各プロセスの実行の順序はその機能および内部ロジックによって決定されるべきであることを理解されたい。
そして、本開示の実施形態の実装プロセスに対するいかなる限定を構成するものとして解釈されるべきではない。
当業者であれば、本明細書に開示される実施形態に関連して説明されるさまざまな例のコンポーネントおよびアルゴリズムステップが、電子ハードウェアまたはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組合せで実装できることを理解するであろう。
これらの機能がハードウェアで実行されるかソフトウェアで実行されるかは、特定のアプリケーションと技術ソリューションの設計制約によって異なる。
当業者は、特定のアプリケーションごとに説明された機能を実装するために異なる方法を使用することができるが、そのような実装は本開示の範囲を超えるものとみなされるべきではない。
当業者であれば、説明の便宜および簡潔さのために、上述のシステム、デバイスおよび構成要素の特定の作業プロセスは、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照することができることを明確に理解することができる。
詳細については、ここでは再度説明をおこなわない。
本開示によって提供されるいくつかの実施形態において、開示されるシステム、装置、および方法は他の手法で実装されてもよいことが理解されるべきである。
たとえば、上で説明した装置の実施形態は、単に例示的なものである。
説明されているコンポーネントの分割は、論理的な機能分割にすぎない。
実際の実装では、別の分割手法が存在する可能性がある。
たとえば、複数のコンポーネントが別のシステムに結合または統合されたり、一部の機能が無視されたり実行されなかったりする場合がある。
さらに、図示または説明される結合または直接結合または通信接続は、電気的、機械的またはその他のいくつかのインターフェース、装置またはユニットを介した間接的な結合または通信接続であってもよい。
別個のコンポーネントとして記載されているコンポーネントは、物理的に分離されていても分離されていなくてもよく、ユニットとして表示されているコンポーネントは、物理的なコンポーネントである場合もあれば、そうでない場合もある。
つまり、それらは1ヶ所に配置されることも、複数のネットワーク化されたコンポーネントに分散されることもできる。
コンポーネントの一部または全ては、実施形態の技術的解決策の目的を達成するための実際のニーズに従って選択され得る。
なお、本開示の各実施形態における各機能構成要素は、1つの処理モジュールに統合されてもよいし、各ユニットが物理的に別個に存在してもよいし、2つ以上の構成要素が1つのユニットに統合されてもよい。
本明細書に記載される機能は、ソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、スタンドアロン製品として販売または使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶できる。
このような理解に基づいて、従来技術に貢献する本開示の本質的または一部の技術的解決策、または技術的解決策の一部は、記憶媒体に記憶されるソフトウェア製品の形で具体化することができる。
これには、コンピュータ装置(パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置などであり得る)に、本開示のさまざまな実施形態で説明される方法のステップのすべてまたは一部を実行させるための命令が含まれる。
前述の記憶媒体には、モバイルハードディスク、読取専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ディスク、光ディスク、またはプログラムコードを記憶できる他の媒体が含まれるが、これらに限定されない。
本開示は、多くの変更および修正を行うことができることを企図している。
したがって、システムの現在好ましい形態を図示および説明し、いくつかの修正および代替案を説明したが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなく、さまざまな追加の変更および修正を行うことができることを容易に理解でき、以下の特許請求の範囲によって定義および区別される。

Claims (26)

  1. 包装機であって、

    ユーザインターフェースと、
    少なくとも1つの物体プラットフォームと、
    少なくとも1つの紙ロールと、
    物体プラットフォーム上に置かれた直方体形状の物体と、
    物体の寸法を取得するように構成されたモジュールと、
    を備え、

    当該包装機は、前記少なくとも1つの紙ロールから紙を供給して前記物体の寸法に基づいた寸法に紙を切断し、
    当該包装機は、物体を当該切断した紙で包む
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  2. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記物体プラットフォームが、
    ターンテーブル、を含む
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  3. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記包装機は、前記物体を前記紙と位置合わせする
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  4. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記物体プラットフォーム上の前記物体の位置を決定する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  5. 請求項1に記載の包装機であって、
    少なくとも1つの包装機コンポーネントが、前記物体の寸法に適合するように調整される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  6. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記紙は包装紙である
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  7. 請求項1に記載の包装機であって、
    取得される前記物品の寸法は、前記物品の重量、長さ、高さ、幅を含む
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  8. 請求項1に記載の包装機であって、
    寸法選択アセンブリ、
    をさらに含み、

    前記寸法選択アセンブリの特定の寸法が、前記物体の少なくとも1つの測定された寸法に基づいて選択される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  9. 請求項8に記載の包装機であって、
    前記寸法選択アセンブリが、
    シム選択アセンブリ、
    をさらに備え、

    前記少なくとも1つの測定された物体の寸法に基づいて、いくつかのシムが選択される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  10. 請求項8に記載の包装機であって、
    前記少なくとも1つの測定された寸法が、前記物体の長さ、幅、または高さである
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  11. 請求項8に記載の包装機であって、
    前記寸法選択アセンブリの選択された部分を使用して、前記物体の少なくとも1つの側面でフラップを折曲げ、
    前記物体の少なくとも前記1つの側面を横切って前記紙に隣接して剪断力を加える
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  12. 請求項11に記載の包装機であって、
    前記フラップは、接着剤を使用して前記物体の周囲に固定されており、前記接着剤は前記物体と接触しない
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  13. 請求項1に記載の包装機であって、
    廃棄物管理モジュール、
    をさらに備え、

    前記廃棄物管理モジュールは、
    紙シュレッダ、
    を含み、

    前記包装機は、
    余分な切断された紙を処理し、
    リサイクルまたは再利用のために、当該処理された紙を廃棄物管理エリア内に保管する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  14. 請求項1に記載の包装機であって、
    完全に包装された物体を、開始したときの物体プラットフォーム上の位置に戻す
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  15. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記物体を識別する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  16. 請求項15に記載の包装機であって、
    バーコードスキャナもしくは画像プロセッサを備えたカメラを使用して、前記物体を識別する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  17. 請求項16に記載の包装機であって、
    前記物体の識別に基づいて情報を選択し、前記選択された情報を前記ユーザインターフェースを介して表示する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  18. 請求項17に記載の包装機であって、
    前記選択された情報をネットワークを介して送信するように構成され、
    当該選択された情報は、ターゲットを絞った広告またはメッセージングである
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  19. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記ユーザインターフェースが前記包装機上のパネル上に設けられ、少なくとも2つの紙からの選択肢が前記ユーザインターフェースを介して選択される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  20. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記ユーザインターフェースはコンピュータまたはモバイルアプリケーションを介して提供され、
    さらに、前記包装機は、当該ユーザインターフェースを介してユーザ認証または支払情報を取得する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  21. 請求項1に記載の包装機であって、
    包装機診断データを記憶するとともに、包装機診断データをネットワークを介して送信するようにさらに構成され、
    当該包装機診断データが整備または保守の警告のトリガとなって、整備または修理の警告を送信し、
    当該警告が、紙切れ警告、接着剤残量低下警告、閾値廃棄警告、または包装機エラー警告であり、
    当該包装機診断データは、包装機整備のタイムスケジュールを生成するために使用される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  22. 請求項1に記載の包装機であって、
    ラベルメーカおよびラベルプリンタ、
    をさらに備える
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  23. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記包装機は、倉庫フルフィルメントまたは搬送システムに統合される
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  24. 請求項1に記載の包装機であって、
    前記少なくとも1つの紙ロールは両面紙ロールであり、
    前記包装機は、前記物体を、前記両面紙の選択された側に位置合わせする
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  25. 包装機であって、

    ユーザインターフェースと、
    少なくとも1つの物体プラットフォームと、
    少なくとも1つの紙ロールと、
    少なくとも1つの物体プラットフォーム上に置かれた直方体形状の物体と、
    物体の長さ、高さ、および幅を含んだ物体の寸法を取得するように構成されたモジュールと、
    を備え、

    前記包装機は、前記少なくとも1つの物体プラットフォーム上の物体の位置を決定し、
    前記包装機は、前記少なくとも1つの紙ロールから紙を供給して前記物体の寸法に基づいた寸法に切断し、

    寸法選択アセンブリの特定の寸法が前記物体の寸法に基づいて選択される寸法選択アセンブリであって、
    前記包装機が当該寸法選択アセンブリの選択された部分を使用して前記物体の少なくとも1つの側面でフラップを折曲げ、前記少なくとも1つの物体の側面を横切って前記紙に隣接して剪断力を加えるように構成された前記寸法選択アセンブリ、
    を備え、

    フラップは折畳まれると接着剤を使用して物体の周りに固定され、当該接着剤は物体と接触せず、

    廃棄物管理モジュールおよび紙シュレッダであって、
    前記包装機は、余分な切断された紙を処理し、リサイクルまたは再利用するために当該処理された紙を廃棄物管理エリアに保管するように構成され、
    少なくとも1つの物体プラットフォームはターンテーブルを含み、
    前記包装機は、物体を紙と位置合わせし、

    前記包装機は、物体プラットフォーム上の物体の位置を決定するように構成され、少なくとも1つの包装機コンポーネントが、物体の寸法に適合するように調整され、
    包装機は物体を紙で包み、

    さらに、前記包装機は、完全に包装された物体を少なくとも1つの物体プラットフォームの開始位置に戻すように構成されており、

    加えて、前記包装機は、前記物体を識別し、当該物体の識別に基づいて情報を選択し、同選択された情報をユーザインターフェースを介して表示する
    ように構成されたことを特徴とする、包装機。
  26. 直方体形状の物体を包装する方法であって、

    前記直方体形状の物体を、包装機の物体プラットフォームの上に置き、

    前記包装機は、ユーザインターフェースおよび少なくとも1つの紙ロールを含み、
    前記包装機は物体の寸法を取得し、

    前記包装機は、前記少なくとも1つの紙ロールから紙を供給して前記物体の寸法に基づいた寸法に切断し、

    前記包装機は物体を紙で包む
    ように構成されたことを特徴とする、直方体形状の物体を包装する方法。
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