JP2024511797A - トレイ位置付けおよび積込みシステム - Google Patents

Abstract

コンテナ包装システム（２０）は、物品（２４）をステージング場所（２６）で積込み位置合わせ構成になるよう配列するための位置合わせシステム（２２）から構成される。積込み機（２８）が物品（２４）を、コンテナ（３０）内の予め定められた場所への配置のためにステージング場所（２６）から持上げる。必ずしも常にあてはまるわけはないが、コンテナ（３０）は、複数の物品（２４）を受けるようにサイズ決めされ、構成され得る。制御システム（３２）が、物品（２４）がステージング場所（２６）で正確な位置合わせ構成で配置されるように位置合わせシステム（２２）を制御すること、および、物品（２４）をコンテナ（３０）内の予め定められた場所に移送するように積込み機（２８）の動作を制御することを含め、包装システムの動作を制御する。

Description

背景
食品流通プロセスでは、食品を含む個々の物品またはパッケージを、たとえばコンテナ、ボックス、カートン、またはトレイなどのより大きいグルーピングに集約することが、典型的には必要である。この動作は手動で行なわれることがかなり多く、その場合、物品またはパッケージがコンベヤに載って梱包ステーションに到着し、次に、作業員らが手動で物品またはパッケージをコンテナ、ボックス、カートン、またはトレイ内に配置する。

いくつかの状況では、物品またはパッケージのより大きいグルーピングへの梱包は現在、自動化機器を使用して行なわれる。物品またはパッケージのグループは、ロボット上に搭載された持上げヘッドを使用してピックアップされる。持上げヘッドは、物品またはパッケージがコンテナ／ボックス／カートン／トレイ内に配置されるための適切な位置にあるように、物品またはパッケージを互いに対して動かすように構成される。これは、持上げヘッドのかなり複雑な構成を必要とする。持上げヘッドは、パッケージの物品に取付け可能な個々の部分を有しており、また、持上げヘッドのこれらの部分は、パッケージの物品の適切な位置合わせを達成するために、互いに対して可動でなければならない。

本開示は、パッケージの物品をより大きいグルーピングに梱包するための以前の方法およびシステムの欠点に対処しようとするものである。本開示は、食品流通のためだけでなく、出荷または流通のために集約される多くの他のタイプの物品の流通のためにも適用可能である。

概要
この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明される単純化された形での概念の抜粋を紹介するために提供される。この概要は、特許請求される主題の主な特徴を識別するよう意図されておらず、また、特許請求される主題の範囲を定めるための補助として使用されるよう意図されてもいない。

本開示の一実施形態によれば、１つ以上のコンテナ内に物品を配置するためのコンテナ梱包システムは、包装システムのステージング場所で物品を積込み位置合わせ構成になるよう配列するための位置合わせシステムを含み、物品の位置は、１つ以上のコンテナの場所および構成と対応しており、コンテナ梱包システムはさらに、物品をステージング場所から１つ以上のコンテナ内の予め定められた場所に移送するための積込み機と、物品をステージング場所で積込み位置合わせ構成になるよう配列するように位置合わせシステムの動作を制御し、物品をステージング場所から１つ以上のコンテナ内に移送するように積込み機を動作させるための制御システムとを含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、位置合わせシステムは、物品が積込み位置合わせ構成になるよう互いに対して位置付けられる第２のコンベヤへの物品の送出のための第１のコンベヤを含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、第２のコンベヤはステージング場所を含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、コンテナ包装システムは、第１のコンベヤ上の物品の場所を感知し、そのような場所に関連するデータを生成するためのセンサをさらに含み、制御システムは、物品が第２のコンベヤ上で積込み位置合わせになるよう第１のコンベヤから第２のコンベヤに送出されるように第１および第２のコンベヤを制御可能に動作させるために、センサからのデータを使用する。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、積込み機は、コンテナ内に配置されるべき物品への取付けのための境界面と、物品をステージング場所から１つ以上のコンテナ内に移送するために、ステージング場所と１つ以上のコンテナとの間で境界面を動かすための作動システムとを含み、制御システムは、作動システムの動作を制御する。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、境界面は、物品をステージング場所から持上げるために物品に取付けられるための持上げヘッドを含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、物品は上部を含み、持上げヘッドは、物品の上部に取付けられるように構成される。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、作動システムは、境界面が搭載される５バー連結配列を含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、５バー連結配列は、ステージング場所の上方に位置する。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、５バー連結配列は、境界面を取り外し可能に搭載するように構成される。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、５バー連結配列の連結のうちの２つは、ステージング場所と１つ以上のコンテナとの間で境界面を動かすように動力供給される。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、コンテナ包装システムは、５バー連結配列上に搭載され、ステージング場所から持上げられて１つ以上のコンテナ内に配置されている物品に対して選択された配向で境界面を維持するように境界面に接続された、補助連結配列をさらに含む。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、補助連結配列は５バー連結配列にリンクされ、それにより、５バー連結配列の動きに基づいて補助連結配列に対して動作する。

本明細書に開示された実施形態のうちのいずれかにおいて、コンテナ包装システムは、積込まれるために、１つ以上のコンテナをステージング場所に輸送し、次に、積込まれた後で、１つ以上のコンテナをステージング場所から離れるように輸送するための搬送システムをさらに含み、制御システムは、ステージング場所に対して予め定められた位置にコンテナを位置付けるように搬送システムを制御する。

図面の説明
この発明の前述の局面と付随する利点の多くとは、以下の詳細な説明を添付図面とともに参照することによってよりよく理解されるようになるため、より容易に理解されるようになるであろう。

本開示のコンテナ包装システムの、当該システムの下流端の上方から見た等角図法である。 当該システムの上流端から見た図１の等角図法である。 図１および図２の部分平面図である。 図３の正面図である。 図１および図２の上流端面図である。 物品またはパッケージを集約のためにコンテナに移送する際の、ある位置にある積込み機を示す、図１および図２の下流端面図である。 物品またはパッケージを集約のためにコンテナに移送する際の、ある位置にある積込み機を示す、図１および図２の下流端面図である。 物品またはパッケージを集約のためにコンテナに移送する際の、ある位置にある積込み機を示す、図１および図２の下流端面図である。 物品またはパッケージを集約のためにコンテナに移送する際の、ある位置にある積込み機を示す、図１および図２の下流端面図である。 個々の物品がその後のコンテナ内への配置のためにどのように位置合わせ構成になるよう配置されるかを示す概略図である。

詳細な説明
同じ符号が同じ要素を指す添付図面に関連して以下に述べられる説明は、開示された主題のさまざまな実施形態の説明として意図されており、実施形態のみを表わすよう意図されてはいない。この開示で説明される各実施形態は、例または例示として提供されているに過ぎず、他の実施形態と比べて好ましいかまたは有利であるとして解釈されるべきではない。本明細書で提供される例示的な例は、網羅的であるよう、または、この開示を開示されたまさにその形に限定するよう意図されてはいない。同様に、本明細書で説明されるどのステップも、同じかまたは実質的に同様の結果を達成するために、他のステップ、またはステップの組合せと交換可能であってもよい。

以下の説明では、本開示の例示的な実施形態の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられる。しかしながら、本開示の多くの実施形態はこれらの特定の詳細のうちのいくつかまたはすべてがなくても実践され得るということが、当業者には明らかであろう。いくつかの事例では、本開示のさまざまな局面を不必要に不明瞭にしないように、周知のプロセスステップは詳細には説明されない。また、本開示の実施形態は、本明細書で説明される特徴の任意の組合せを採用し得るということが理解されるであろう。

本願は、「前方の」、「後方の」、「前」、「後」、「前方へ」、「後方へ」、「上向き」、「下向き」、「～の上方」、「～の下方」、「上部」、「底部」、「右手」、「左手」、「内」、「外」、「延在された」、「進められた」、「引っ込められた」、「近位」、および「遠位」などの「方向」への言及を含み得る。本願におけるこれらの言及および他の同様の言及は、本開示を説明し理解することを助けるのを支援するためのものに過ぎず、本発明をこれらの方向または特定の言及に限定するよう意図されてはいない。

本願は、「略」、「およそ」、「約」、または「実質的に」という単語などの修飾語を含み得る。これらの用語は、問題となっている「寸法」、「形状」、「温度」、「時間」、または他の物理的パラメータが、厳密である必要はなく、行なわれるよう要求される機能が実行可能である限り変動してもよいということを示すための修飾語として機能するよう意図されている。たとえば、「形状が略円形」という句では、問題となっている構造の要求される機能が実行可能である限り、形状は必ずしも円形である必要がない。

以下の説明では、本開示のさまざまな実施形態が説明される。以下の説明および添付図面では、対応するシステムアセンブリ、装置、およびユニットは、アルファ接尾辞を有する同じ部品番号によって識別され得る。本願では、同じかまたは同様のそのようなシステムアセンブリ、装置、およびユニットの部品／構成要素の説明は、冗長性を回避するために繰り返されない。

本願および請求項では、「トレイ」、「カートン」、「ボックス」、および「コンテナ」への言及は交換可能に使用され、物品をその内部で梱包するために受けるためのあらゆる態様のトレイ、カートン、およびコンテナを含むよう意図されている。また、本願および請求項は、トレイ、カートン、およびコンテナ内に配置または梱包される「物品」、「パッケージ」、および「品物」を交換可能に指す。

図面を参照して、開示されているのは、物品２４をステージング場所２６で積込み位置合わせ構成になるよう配列するための位置合わせシステム２２から構成されたコンテナ包装システム２０である。積込み機２８が物品２４を、コンテナ３０内の予め定められた場所への配置のためにステージング場所２６から持上げる。必ずしも常にあてはまるわけはないが、コンテナ３０は、複数の物品２４を受けるようにサイズ決めされ、構成され得る。制御システム３２が、物品２４がステージング場所２６で正確な位置合わせ構成で配置されるように位置合わせシステム２２を制御すること、および、物品２４をコンテナ３０内の予め定められた場所に移送するように積込み機２８の動作を制御することを含め、包装システムの動作を制御する。

次に、コンテナ包装システム２０の前述の補足をより詳細に説明すると、包装システムは、位置合わせシステム２２を支持する前方部分を有するフレーム構造４０と、位置合わせシステムの上方の積込み機２８とを含む。図示されていないものの、ハウジングが、フレーム構造４０と位置合わせシステム２２および積込み機２８とを包囲する。ハウジングは、包装システム２０の構成要素を妨害なく見ることができるように、図面から除去されている。

フレーム構造４０はまた、コンベヤシステム４２を支持する後方部分を有して構成され、コンベヤシステム４２はハウジング内に配置され、その上にコンテナ３０が、積込み機２８から物品２４を受けるために位置合わせシステム２２に対して位置付けられる。コンベヤシステム４２は、積込み時にコンテナ３０が位置する、位置合わせシステム２２の場所に対応する中央ベルトコンベヤ４４を含む。中央ベルトコンベヤ４４から上流で、供給コンベヤ４６が、空コンテナ３０を中央ベルトコンベヤに送出する。

空コンテナ３０は、図１～４で右から左へ動く下部コンベヤ４８に載って供給コンベヤ４６へ進む。供給コンベヤ４６は、中央ベルトコンベヤ４４に隣接するその端が、下部コンベヤシステム４８からコンテナ３０を受けるために下降し、次に中央コンベヤベルト４４のレベルまで上昇し、それによって空コンテナを供給コンベヤから中央ベルトコンベヤに移送することができるように、枢動する。この移送動作は制御システム３２によって制御され、それはまた、中央コンベヤベルト４４、供給コンベヤ４６、および下部コンベヤ４８を含むコンベヤシステム４２の動作全体も制御する。

同様に制御システム３２によって制御される取上げコンベヤ４９が、充填されたコンテナ３０を中央ベルトコンベヤ４４から受けるように位置付けられる。取上げコンベヤ４９はローラコンベヤとして示されているが、他の構成のものであってもよい。また、取上げコンベヤ４９は、充填されたコンテナを冷蔵室または出荷エリアなどの他の下流場所に移送するための１つ以上の他のコンベヤ（図示せず）と相互接続されてもよい。

基本形の位置合わせシステム２２は、第２の位置合わせコンベヤ５２と整列された第１の供給コンベヤ５０を含み、それらは双方とも、フレーム構造４０上で支持されつつ、コンベヤシステム４２に沿って延在し、コンベヤシステム４２の前に位置付けられる。コンベヤ５０および５２は、対応する無端平ベルト５４および５６で構成され、それらは、以下に説明されるようなベルト５４からベルト５６への物品２４の移送を容易にするために、端同士が互いに近接している。コンベヤベルト５４および５６は、以下に説明されるように物品２４をコンベヤ５２上で所望の位置合わせ構成になるよう配列するためにベルトが制御システム３２の制御下で始動され、動かされ、停止され得るように、各々別個のサーボモータによって駆動される。

コンベヤ５０によって供給中の物品２４の位置およびサイズ（長さ）を感知するために、光センサシステム５８が、供給コンベヤ５０の下流端の近くに位置付けられる。センサ５８によって放出された光信号を受けて反射するために、反射板５９が、供給コンベヤ５０から光センサ５８の向かいに搭載される。理解され得るように、レーダーシステムまたはライダーシステムなどの他のタイプの位置感知システムも、コンベヤ５０上の物品２４の位置およびサイズを感知するために採用され得る。

送出コンベヤ６０が物品２４を供給コンベヤ５０に送出する。送出コンベヤ６０は、脚６４によって支持されたフレーム構造６２を含む。物品２４を供給コンベヤ５０に送出するために、コンベヤベルト６６がフレーム構造６２上に搭載される。

コンベヤベルト６６の幅の横方向の所望の場所に物品２４を位置付けるために、サイドレール６８がコンベヤベルト６６に沿って延在する。このため、サイドレール６８は、サイドレール６８から延在する横タブに形成されたスロットを通って延在するノブねじ７０を緩め、次に、サイドレールをコンベヤベルト６６の幅に対して横方向にずらすことによって、横方向に調節可能である。理解されるように、サイドレール６８のそのような調節は、物品２４の幅に対処するために、および、物品２４を供給コンベヤ５８の幅に対して整列させるために行なわれ得る。

図１～４に示されるように、退出コンベヤ８０が、位置合わせコンベヤ５２の下流端に位置付けられる。退出コンベヤ８０は、積込み機２８の物品への取付け失敗などといった何らかの理由で位置合わせコンベヤ５２から持上げられなかった物品２４を受ける。物品２４は退出コンベヤ８０をその端壁８２まで滑り落ち、その場所から物品は手動で除去され得る。物品２４をコンベヤ上に保持するために、側壁８４が退出コンベヤに沿って設けられる。必要であれば、積込み機によって係合されなかった物品をさらなる取扱いのために所望の場所へ通すために、取上げコンベヤ（図示せず）を、退出コンベヤ８０の端に、または位置合わせコンベヤ５２の端に位置付けてもよい。

以下により十分に説明されるように、供給コンベヤ５０、位置合わせコンベヤ５２、送出コンベヤ６０、および退出コンベヤ８０の動作はすべて、制御システム３２によって制御される。このため、コンベヤ上の物品／コンテナの位置が知られるように、エンコーダが、コンベヤ５０、５２、６０、および８０に、ならびに、システム４２のコンベヤに一体化されてもよい。また、制御システムは、包装システム２０のさまざまなコンベヤを駆動するために使用されるサーボモータまたは他のタイプのモータに信号を送信する。

図面を参照して、積込み機２８は、コンテナ３０内への物品の配置のために位置合わせコンベヤ５２上で位置合わせされて配列された物品２４への取付けのための境界面９０を含む。積込み機２８はまた、境界面９０が動作のために搭載される作動システム９２を含む。上述のさまざまなコンベヤと同様に、積込み機および境界面の動作は、制御システム３２によって制御される。

作動システム９２は、上部フレーム構造９４によってフレーム構造４０の上方に搭載された５バー連結配列の形をしており、上部フレーム構造９４は、フレーム構造４０から上向きに延在する１対の直立支柱９６によって位置合わせステーション２２の上方で吊り下げられる。支柱９６の上端にクロスバー９８が取付けられる。次に、上部フレーム構造９４の側板１００および１０１がクロスバー９８に取付けられる。前部および後部接続ブラケット１０２および１０４が側板１００および１０１の上縁部分を相互接続し、側板同士を所望の間隔で維持する。

アクチュエータリンク１１０および１１２の近位端が、側板１００および１０１の下部でフレーム構造９４に回転可能に搭載される。モータ１１４および１１６が、板１０１上に、その外側に延在するように搭載される。モータ１１４および１１６は、図６～９に示されるようなアクチュエータのさまざまな動作位置を通るようにアクチュエータリンク１１０および１１２を回転させるよう動作させる。トルクチューブ１１８および１２０がアクチュエータリンク１１０および１１２間に渡っており、それらは対応する側板１００および１０１にそれぞれ搭載される。トルクチューブはアクチュエータリンクに取付けられ、側板１００および１０１に搭載されたアクチュエータリンク１１０および１１２間に渡っており、そのため、モータ１１４および１１６の動作中、作動システム９２の両側のアクチュエータリンクはともに回転する。トルクチューブ１１８および１２０はまた、側板１００および１０１の下部間の所望の間隔を維持するように機能する。

作動システム９２の５バー連結配列はまた、リンク１１０の遠位端と境界面９０との間に延在するリンク１２２を含む。対応するリンク１２４が、リンク１１２の遠位端と境界面９０との間に延在する。リンク１２２および１２４の端は、それぞれ対応するリンク１１０および１１２に、ならびに、境界面９０に枢動可能に取付けられる。

境界面９０は、リンク１１２および１２４の遠位端が枢動可能に接続された取付けヘッド１２６を含む。境界面９０はまた、取付けヘッド１２６に取り外し可能に接続された、長手方向に延在する迅速解除取付けツール１３０を含む。取付けツール１３０は上方梁部１３２を含み、そこから、３組の吸引板１３４が、梁部１３２と吸引板１３４との間に渡るコネクタ柱部１３６を介して下向きに垂下する。吸引チューブ１４０も、吸引板に形成された長手方向スロットを通って延在するように、梁部１３２から下向きに垂下する。吸引ヘッド１４２が、位置合わせコンベヤ５２上に配列された物品２４の上部と係合するように、吸引チューブ１４０の下端に搭載される。吸引チューブ１４０は、コンテナ包装システム２０に関連付けられた真空源に接続される。

上述のような取付けツール１３０は物品２４の上部に取付けられるために真空を利用しているが、たとえば、物品を位置合わせコンベヤ５２からコンテナ３０への移送のために固定するためのクランプユニットまたは把持ユニットといった、他のタイプの取付けツールを利用してもよい。

図５～９に最も明らかに示されるように、物品２４が位置合わせコンベヤ５２からコンテナ３０へ移送されている間に、境界面９０を、特に取付けツール１３０を、吸引ヘッド１４２とともに固定された配向で維持するために、補助連結配列１５０が設けられる。この移送中、図面に示されるように、物品２４は水平位置または配向で維持される。

このため、補助連結配列１５０は、その近位端がフレーム構造の側板１００および１０１に回転可能に取付けられた第１のリンク１５２を含む。第１のリンク１５２の遠位端は、第１のクランク１５６の長い方のアーム１５４の端に回転可能に取付けられる。クランクは、第２のリンク１６０の近位端への枢動接続のために長い方のアーム１５４に対して略直角に延在する、短い方のアーム１５８を含む。第１のクランクは、リンク１１２および１２４間の枢動継手と整列して回転可能に搭載される。第２のリンク１６０の遠位端は、取付けリンク１６２に枢動可能に取付けられる。取付けリンク１６２は、取付けヘッド１２６の端部に固定して接続されたベース部を有する。図６、図７、図８、および図９に示されるように、補助連結配列１５０を通して、物品２４は、それらが位置合わせコンベヤ５２から持上げられ、中央コンベヤ４９に向かって位置合わせコンベヤに対して横方向に動かされ、次にコンテナ３０内へ下降される際に、水平配向で保持される。

たとえば、移送中の物品が非水平配向で、たとえば水平線に対して傾斜した配向でコンテナ３０内に配置される場合、補助連結配列１５０は他の態様で設計され得る。また、物品が物品２４のように平坦な上面を有さないように移送されたため、水平ではなく代わりに水平から傾斜して配置された物品の表面を把持するかまたは当該表面に取付けられることが必要であるかもしれない。この状況では、補助連結配列１５０は、使用中の取付けツールの配向が移送中の物品の所望の表面または部分に取付けられ得るように設計され得る。たとえば、第１のリンク１５２および第２のリンク１６０のうちの一方または双方は、積込み機２８の実動作中を含め、長さが調節可能になるように設計され得る。

また、物品は、位置合わせコンベヤ上の位置合わせ位置にあるときのそれらの配向とは異なる配向で、コンテナ内に配置されるべきであるかもしれない。そのような場合、補助連結は、物品の「梱包」位置に対処するように設計され得る。

上述のように、制御システム３２は、さまざまなコンベヤと積込み機２８とを含む本開示のコンテナ包装システム２０を制御して動作させるために使用される。図１に概略的に示されるように、制御システム３２は、本明細書で説明されるような、さまざまなコンベヤのエンコーダからの信号および情報、ならびに、積込み機２８および光センサ５８を含むシステム２０のさまざまな源からのデータを受信するためにインターフェイス１７２に動作可能に接続されたコンピュータまたはプロセッサ１７０を含む。それに応じて、コンピュータ／プロセッサ１７０は、コンベヤを動作させるモータに、積込み機を動作させるモータに、取付けツール１３０に真空を送る弁に、および、システム２０の他の構成要素に、制御信号を送信する。情報を、コンピュータ／プロセッサ１７０を含む制御システムによる使用のために格納するために、メモリユニット１７４が設けられる。オペレータが制御システム３２と通信することを可能にするとともに、システム全体２０についての、コンピュータ／プロセッサ１７０からのものを含む制御システムからの情報を出力するために、タッチスクリーンインターフェイス１７６が設けられる。制御システム３２の構成要素は、タッチスクリーンインターフェイス１６７が搭載されるハウジング１７７に位置していてもよく、または、包装システム２０の異なる場所にあってもよい。

制御システム３２は、ネットワーク１７８に接続され得る。また、ローカルコンピュータ／プロセッサ１７０を採用するのではなく、ネットワークコンピューティングシステムをこの目的のために使用することができる。

図示されるように、充填されたパッケージまたは物品２４は、ピックアンドプレース積込み機２８を使用してコンテナ３０に積込まれる。２つの並んだ物品２４が各コンテナ３０内に配置されるように示される。これが自動的に行なわれるには、ツールが物品２４の上部まで下降し、物品を把持し、物品をステージング場所から持上げ、物品をコンテナ３０の上方で適切に位置付け、次に物品をコンテナ３０内の予め定められた場所に配置するように作動システム９２によって動作される際に、物品２４が、ツール１３０の下に位置するステージング場所２６で正確な位置または位置合わせにある必要がある。そのようなコンテナ場所は、１組の物品がコンテナ内に配置されるたびに変化する。他の状況では、２つを上回る、または２つを下回る、並んだパッケージが、コンテナ３０内に配置されてもよいということが理解されるであろう。

物品をステージング場所２６で正確に位置付けるために、物品は、物品間の間隔がランダムな状態で、送出コンベヤ６０から、第１のサーボモータによって駆動される供給コンベヤ５０に載って、ステージング場所に到達する。物品感知／測定装置５８が、第１のコンベヤ５０上の物品の場所を光学的に感知する。物品は、物品をコンテナ３０内に積込むために要求される相対間隔と一致するための正しい相対間隔となるように、第２のサーボによって駆動される位置合わせコンベヤ５２に移送される。これは、２つのコンベヤ５０および５２の予めプログラムされた協調運動によって達成される。この点に関し、位置合わせコンベヤ５２は、第１の供給コンベヤ５０から物品２４を受ける際、適切な位置にあるようにサーボ駆動モータによって間欠駆動される。

たとえば、図１０に示される並んだ対状の物品２４の間隔を達成するために、位置合わせコンベヤ５２は供給コンベヤ５０から第１の物品を受け、次に、第２の物品が第１の物品に接触する関係で位置付けられるように供給コンベヤ５０から第２の物品を受けるのに十分なだけ前方に間欠駆動する。次に、位置合わせコンベヤ５２は、第２の物品と第３の物品との間に空間があるように第３の物品２４を受けるために、前回よりも大きい距離だけ前方に動く。その後、位置合わせコンベヤ５２は、第４の物品を、第３の物品２４に接触する関係となるように供給コンベヤ５０から受けるのに十分なだけ前方へ間欠駆動する。

前述のシーケンスを続けると、位置合わせコンベヤ５２は、第５の物品と前に受けられた第４の物品との間に空間が存在するように、前回の動きよりも大きい距離だけ前方に動く／間欠駆動する。次に、位置合わせコンベヤは、第６の物品が第５の物品に接触する関係となるように供給コンベヤから位置合わせコンベヤ５２に積込まれるように十分なだけ前方へ間欠駆動する。このようにして、６つの物品２４が、接触する２つの並んだ物品が３組ある状態で位置付けられる。

コンベヤ５０および５２の動作は、これらのコンベヤが、物品がコンテナ３０内に自動的に積込まれ得るようにステージング場所として機能する位置合わせコンベヤ上の適切な相対位置に物品を自動的に位置付けるように、予めプログラムされ得る。この点に関し、コンベヤ５０および５２の動作のプログラミングは、物品／パッケージの数およびサイズ、ならびに、充填されるコンテナ３０のサイズおよび形状を考慮するであろうということが理解されるであろう。また、取付けツール１３０は、コンテナ３０に積込中の物品の数、タイプ、サイズ、形状、構成、材料組成などに対応するように変更されてもよいということが理解されるであろう。

物品２４がいったん、ステージング場所２６で正しい位置合わせ位置につくと、物品は、たとえば図６～９に示されるシーケンスで動作する積込み機２８を用いてコンテナ３０に移送される。図６では、取付けツール１３０は、ステージング場所２６で位置合わせ位置に位置する物品２４の上方に位置付けられる。取付けツール１３０は物品の上部に吸引を適用し、それによって物品を取付けツールにしっかりと係止する。

次に、モータ１１４および１１６が５バーリンク１１０および１１２に対して動作して、図７に示されるようにこれらのリンクの遠位端を広げ、それにより、物品をステージング場所２６から上方へ同時に持上げ、物品をステージング場所からカートン３０に向かって横方向に動かす。図８に示されるようなリンク１１０および１１２の時計回り方向へのさらなる回転により、取付けツール１３０は、コンテナ３０内の以前に位置付けられた物品間の開いた場所の上方に物品２４を位置付ける。図９では、取付けツール１３０は、リンク１１０の反時計回り方向へのわずかな回転およびリンク１１２の時計回り方向へのわずかな回転により、コンテナ内の開いた場所に物品２４を配置するために下降される。

上述の態様でのステージング場所２６からコンテナ３０への物品の移送中、補助連結配列１５０は、取付けツール１３０を、物品２４が水平配向のままとなる垂直位置で維持する（図６～９を参照）ように動作するということが理解されるであろう。

また、コンテナ３０の構成に起因して、物品１２を直接コンテナ内へと下方に下降させることは、コンテナ端壁の上縁からコンテナの内部に向かって内側に延在するリップまたはフランジのために可能ではないかもしれないということが理解されるであろう。このため、物品がコンテナ内へと垂直に下降された場合、コンテナのリップまたはフランジが物品の下降運動に干渉するであろう。この状況では、物品をリップまたはフランジから内側に離して下降させ、次に、いったんコンテナへと十分に下降させて、突出するリップまたはフランジの下で物品をコンテナ端壁に向けてそっと動かすことができるであろう。

コンテナ３０が物品１２でいったん充填されると、コンテナを取上げコンベヤ４９上に配置するために中央コンベヤ４４が進められ得る。次に、新たな１組のコンテナ３０が供給コンベヤ４６から中央コンベヤ４９に移送可能であり、それにより、コンテナを、積込み機２８から新たな組の物品１２を受けるための位置に配置する。このプロセスは、物品１２のすべてがコンテナ３０内に積込まれるまで続けられ得る。

包装システム２０は次に、他の物品を継続３０または他のコンテナ内に積込むために「調節」され得る。これは、新たな物品のために使用される取付けツール１３０の変更を必要とするかもしれない。これは、さまざまな構成の「迅速」接続システムを使用して取付けヘッド１２６から取付けツール１３０を取り外すだけで容易に達成される。また、包装システム２０のさまざまなコンベヤの動作は、制御システム３２に格納されたプログラムを使用して調節され得る。または、新たな物品のために包装システム２０のさまざまなコンベヤおよび他の構成要素を動作させるための必要なパラメータが、インターフェイス１７２を使用して制御システムに入力されてもよい。これらの新たなパラメータは、将来の使用のためにメモリユニット１７４に格納されてもよい。

例示的な実施形態が図示され説明されてきたが、本明細書では、この発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えることができるということが理解されるであろう。

Claims (19)

1. １つ以上のコンテナ内に物品を配置するためのコンテナ梱包システムであって、
   前記包装システムのステージング場所で前記物品を積込み位置合わせ構成になるよう配列するための位置合わせシステムを含み、前記物品の位置は、前記１つ以上のコンテナの場所および構成と対応しており、前記コンテナ梱包システムはさらに、
   前記物品を前記ステージング場所から前記１つ以上のコンテナ内の予め定められた場所に移送するための積込み機と、
   前記物品を前記ステージング場所で積込み位置合わせ構成になるよう配列するように前記位置合わせシステムの動作を制御し、前記物品を前記ステージング場所から前記１つ以上のコンテナ内に移送するように前記積込み機を動作させるための制御システムとを含む、コンテナ梱包システム。
2. 前記位置合わせシステムは、前記物品が積込み位置合わせ構成になるよう互いに対して位置付けられる第２のコンベヤへの前記物品の送出のための第１のコンベヤを含む、請求項１に記載のコンテナ包装システム。
3. 前記第２のコンベヤは前記ステージング場所を含む、請求項２に記載のコンテナ梱包システム。
4. 前記第１のコンベヤ上の前記物品の場所を感知し、そのような場所に関連するデータを生成するためのセンサをさらに含み、
   前記制御システムは、前記物品が前記第２のコンベヤ上で積込み位置合わせになるよう前記第１のコンベヤから前記第２のコンベヤに送出されるように前記第１および第２のコンベヤを制御可能に動作させるために、前記センサからの前記データを使用する、請求項２または３に記載のコンテナ包装システム。
5. 前記積込み機は、
   前記コンテナ内に配置されるべき前記物品への取付けのための境界面と、
   前記物品を前記ステージング場所から前記１つ以上のコンテナ内に移送するために、前記ステージング場所と前記１つ以上のコンテナとの間で前記境界面を動かすための作動システムとを含み、
   前記制御システムは、前記作動システムの動作を制御する、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンテナ包装システム。
6. 前記境界面は、前記物品を前記ステージング場所から持上げるために前記物品に取付けられるための持上げヘッドを含む、請求項５に記載のコンテナ包装システム。
7. 前記物品は上部を含み、
   前記持上げヘッドは、前記物品の前記上部に取付けられるように構成される、請求項６に記載のコンテナ包装システム。
8. 前記作動システムは、前記境界面が搭載される５バー連結配列を含む、請求項５～７のいずれか１項に記載のコンテナ包装システム。
9. 前記５バー連結配列は、前記ステージング場所の上方に位置する、請求項８に記載のコンテナ包装システム。
10. 前記５バー連結配列は、前記境界面を取り外し可能に搭載するように構成される、請求項８または９に記載のコンテナ包装システム。
11. 前記５バー連結配列の連結のうちの２つは、前記ステージング場所と前記１つ以上のコンテナとの間で前記境界面を動かすように動力供給される、請求項８～１０のいずれか１項に記載のコンテナ包装システム。
12. 前記５バー連結配列上に搭載され、前記ステージング場所から持上げられて前記１つ以上のコンテナ内に配置されている前記物品に対して選択された配向で前記境界面を維持するように前記境界面に接続された、補助連結配列をさらに含む、請求項８～１１のいずれか１項に記載のコンテナ包装システム。
13. 前記補助連結配列は前記５バー連結配列にリンクされ、それにより、前記５バー連結配列の動きに基づいて前記補助連結配列に対して動作する、請求項１２に記載のコンテナ包装システム。
14. 積込まれるために、前記１つ以上のコンテナを前記ステージング場所に輸送し、次に、積込まれた後で、前記１つ以上のコンテナを前記ステージング場所から離れるように輸送するための搬送システムをさらに含み、
    前記制御システムは、前記ステージング場所に対して予め定められた位置に前記コンテナを位置付けるように前記搬送システムを制御する、請求項１～１３のいずれか１項に記載のコンテナ包装システム。
15. １つ以上のコンテナ内に物品を自動的に配置する方法であって、
    ステージング場所で前記物品を積込み位置合わせ構成になるよう配列するステップを含み、前記物品の位置は、前記１つ以上のコンテナの場所および構成と対応しており、前記方法はさらに、
    積込み機を用いて前記物品を前記ステージング場所から前記１つ以上のコンテナ内の予め定められた場所に移送するステップと、
    前記物品を前記ステージング場所で積込み位置合わせ構成になるよう配列するように前記位置合わせシステムの動作を制御し、前記物品を前記ステージング場所から前記１つ以上のコンテナ内に移送するように前記積込み機の動作を制御するステップとを含む、方法。
16. ５バー連結配列の形で前記作動システムを構成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ステージング場所の上方に前記５バー連結配列を位置付けるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記物品を、前記１つ以上のコンテナ内に配置されるまで、選択された配向で前記ステージング場所から持上げられたまま維持するステップをさらに含む、請求項１５～１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 積込まれるために、前記１つ以上のコンテナを前記ステージング場所に輸送し、次に、積込まれた後で、前記１つ以上のコンテナを前記ステージング場所から離れるように輸送するステップと、
    前記ステージング場所に対して予め定められた位置に前記コンテナを位置付けるステップとをさらに含む、請求項１５～１８のいずれか１項に記載の方法。

Images