JP3347731B2 - カートン詰め装置における交差方向詰め込み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、パッケージング業界で使用される装置およ
び方法に関する。特に本発明は、物品群をカートンまた
はパッケージに詰め込む連続動作カートン詰め装置で使
用するための物品群移送機構に関する。

この物品群移送機構は、側方すなわち交差方向詰め込
みタイプの装置であり、本発明の装置は、異なるタイ
プ、スタイルおよび寸法の物品、例えば缶、ボトルおよ
び積み重ねられていたり、または積み重ねられていな
い、広範な物品群パターンを、段ボールまたはその他の
カートンに、高速かつ確実に詰め込みできるようにする
ものである。

過去、種々の装置および方法が提案され、カートンの
側面から物品群を詰め込むことにより、選択された物品
群をカートンにパッケージするのに利用されてきた。

しかし、従来の各装置および方法は、独特の態様で物
品群をパッケージし、特定の構造体を利用するものであ
る。更に従来の装置は、調節能力および出力能力が限ら
れており、その設計の故に、製造および維持が困難であ
った。

従来の方法および装置の限界および欠点に鑑み、本発
明の目的は、所定の製品群を、高速で連続かつ確実にカ
ートン詰めする装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、種々のカートンおよび物品およ
び物品群のタイプおよび寸法にかかわらず適用できるよ
う、調節自在な連続運動カートン詰め装置を提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、物品群をカートン内に密に詰め
込み、維持できるように、確実な力で物品群を移動し制
御できるようにする、物品群移送構造体を提供すること
にある。

本発明の別の目的は、差動的に薄い詰め込み寸法を有
する、最初に入れ子状に製品群を詰め込むための、カム
動作式ステップ状移送ヘッドを含む、横方向に往復動す
るアームアセンブリを有する物品群移送構造体を提供す
ることにある。

本発明の更に別の目的は、高速動作できるように安定
化された物品群移送構造体を提供することにある。

発明の概要 本発明は、カートンスリーブの開放端内に物品群を進
入させるようになっている、物品群移送機構を提供する
ものである。この機構は、物品群をカートン内に詰め込
むための連続運動カートン詰め装置に設けられる。

このカートン詰め装置は、物品の少なくとも一つの流
れを供給する物品送り機構と、この物品送り機構と交差
し、所定パターンの物品群の長手方向の流れを形成し、
搬送する、物品群選択および運搬機構と、カートンの開
放端を移動中の物品群に向けるよう物品群選択機構と同
期し、これと平行に移動するカートン供給および運搬機
構と、カートンスリーブの開放端内に物品群を進入させ
るようになっている物品群移送機構とを備えている。

本発明の上記およびそれ以外の利点は、添付図面を参
照して行う次の説明から、より明らかとなると思う。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の物品群移送機構を内蔵するカートン
詰め装置の側面図である。

図２は、カートン詰め装置の頂部平面図である。

図３は、カートン詰め装置の詳細な頂部平面図であ
る。

図４は、カートン詰め装置の一部の頂部平面図であ
る。

図５は、交差方向詰め込み機構の一部の頂部の図であ
る。

図６は、物品群移送機構を示す、図２の６−６線にほ
ぼ沿ったカートン詰め装置の断面図である。

図７は、詰め込みアームアセンブリの上部の図であ
る。

図８は、押し込み面の側面図と端面図の組み合わせで
ある。

図９は、図７の９−９線に沿った詰め込み装置アーム
アセンブリの端面図である。

図10は、詰め込み装置アーム回路の端面図である。

図11は、物品群選択および運搬機構を横断して作動的
に延びる詰め込み装置アームアセンブリの断面図であ
る。

図12は、本発明の物品群移送機構の別の実施例を利用
した別の連続運動カートン詰め装置の頂部平面図であ
る。

図13は、物品群移送機構の詳細平面図である。

図14は、図13の14−14線にほぼ沿うカートン詰め装置
の断面図である。

図15は、詰め込みアームアセンブリの頂部の図であ
る。

図16は、一部を断面した詰め込みアームアセンブリの
端部の底部図である。

図17は、図15の左側から見た詰め込みアームアセンブ
リの端面図である。

図18は、詰め込みアームアセンブリの側面図である。

図19は、図18の詰め込みアームアセンブリの左側から
見た端面図である。

図20は、詰め込み装置アームアセンブリと、交差方向
の詰め込みアームアセンブリとの協働、およびそれらの
間の相対運動を示す交差方向詰め込み機構の一部の頂部
の図である。

図21は、アームアセンブリの詰め込みヘッドの別の実
施例の頂部平面図である。

好ましい実施例の説明 本発明の装置は、連続高速プロセスでカートン内に物
品を詰め込むためのものである。図面に示すように、本
発明の物品群移送装置は、種々のタイプおよび寸法のカ
ートンに、種々のタイプ、寸法および量の物品を、確
実、連続かつ高速でパッケージするよう、連続高速パッ
ケージ機構において用いられる。

例えば、装置10は、下記により詳細に説明する調節機
能を利用して、標準的な清涼飲料水の缶またはボトルを
24個（12/12）、30個（15/15）および36個（18/18）入
りのパックされた積み重ね体に詰め込んだり、また、同
じ単一高さの６、８、12、15、18および26個入りのパッ
ク体に詰め込むようになっている。更に、清涼飲料水コ
ンテナを段ボールキャリヤに詰め込むには、コンテナお
よびキャリヤ構造体の双方に対する代表的な工業的許容
範囲で、迅速かつ確実に実行される。

その結果、装置10から出力される、充填されたキャリ
ヤは、矩形度および直立性が最大となって、均一な一貫
性があるので、貯蔵性および運搬性が改善される。

図１および図２を参照すると、連続運動カートン詰め
込み装置10は、一般にカートン供給および運搬機構、す
なわち、流路11と、物品群運搬機構すなわち流路12と、
１対の物品供給機構、すなわち流路13および14と、分離
シート設置機構15と、物品群移送すなわち交差方向詰め
込み機構16とを備えている。これらの機構は、一体的な
フレーム構造体17によって支持されている。しかし、こ
れらの機構が正しく整合されていれば、本発明の要旨に
従う限り、別個の支持構造体を利用してもよい。

カートン供給機構11は、装置10の入力端18近くに配置
されている。装置10の出力端には、直線状にカートンス
リーブすなわちブランク25が、次々に運搬される。物品
供給機構13および14も、装置10の入力端20に配置されて
いる。

各物品供給機構13および14の第１部分は、部分群選択
および運搬機構12と平行に配置されており、第２部分
は、所定の角度で物品群選択運搬機構12に合流し、物品
群選択および運搬機構12に沿う２つの別々の位置に、製
品すなわち物品20の流れを供給する。これら合流機構12
〜14は、固定フライトバー装置を通る個々の物品20を計
量して、機構12上の所定物品群21および22とするように
構成されている。

装置10のスタッキング（積み重ね）機能は、第１群21
を低い高さで形成し、分離シート設置機構15を介して下
方群21の上に分離シート24を載せ、同時に、より高い高
さで下流側に第２群22を形成し、上方群22が、物品群選
択機構12のフライトバーの作用により、分離シート24を
横断するようスライドし、スタックされた群23を形成す
ることにより実行される。

分離シート設置機構15は、本願出願人により製造さ
れ、販売されているタイプのロータリー設置機構12を含
むことが好ましい。

物品群選択および運搬機構12は、カートン供給および
運搬機構11に隣接すると共に、これに対して平行に配置
され、直線状に下流側に延びている。合流され、すなわ
ち組み合わされた物品群23は、離間しかつ計量された状
態で、その機構上で下流側に運搬される。この場合、各
群23は、カートン供給および運搬機構11上を走行中のカ
ートン25と整合されている。

交差方向詰め込み機構16は、装置10に対して長手方向
に延び、走行している物品選択および運搬機構12の第２
部分と隣接し、かつこれと平行になっている。この交差
方向詰め込み機構16は、運搬機構11、12および13に対し
て、横方向または垂直方向に延びる複数の詰め込みアー
ムを有し、部分群選択運搬機構12上の製品群23を、カー
トン運搬機構11上で走行している整合されたカートン25
内へ移動させ、カートン25に製品群23を詰め込むように
なっている。

更に図１および２を参照すると、カートン供給および
運搬機構11は、本願出願人が特許権者となっている、米
国特許第4,530,686号に開示されているような、ロータ
リータイプのカートン設置装置49であることが好まし
い。

カートン運搬機構11の入力端より上方には、垂直方向
に調節自在なフレーム構造体50により、カートン組み立
て装置49が支持されている。この装置は、基本的には、
平らなカートンのブランク、すなわちスリーブ25をパワ
ーマガジン51から機構11の運搬表面に移送すると同時
に、各々が少なくとも一つのフラップ44により境界が定
められた両端の開いた４面形状となるように、ブランク
25を開ける。重要なことは、部分的に組み立てられたカ
ートン25は詰め込みのために、カートン運搬機構の側面
に対して両側が開くように、横向きに置かれることであ
る。

カートン運搬コンベア52は、カートン供給設置装置49
からのカートン25を受け、これらカートンを、装置10全
体に対して直線状に下流側に運搬する。これらカートン
25の下流側への運搬は、カートン25への詰め込みを行う
よう、後でより詳細に示すように、物品群選択および運
搬機構12および交差方向詰め込み機構16と同期してい
る。

カートン運搬コンベア52は、異なったタイプおよび大
きさのカートン25に合わせるよう、調節自在となってい
る。

図３、４および６も参照する。カートン運搬コンベア
52は、基本的には、１対のフライトチェイン181および1
82に接続された複数のフライオラグ56を含み、これらフ
ライトチェイン181および182は、ドライブ端53およびア
イドラー端54に接続されており、これらを中心に回転す
るようになっている。

ラグ56は、１対しか示していないが、カートン251つ
当たりのラグ56の数は、カートンの形状が変わるごとに
変えることができる。平行に並置されたチェイン上のラ
グ56間の横方向および長手方向の間隔は、可変であるこ
とが好ましい。

調節することによって、カートンの間隔を変え、装置
10を、例えば６個入りパックの処理から36個入りパック
の処理に変えることができるよう、種々のカートンの形
状に対して装置10を使用できるようにすることが好まし
い。このカートン供給および運搬機構11は、特にカート
ン（箱）詰め作業中に、機構11上を進む比較的高い２つ
の高さのカートン25の頂部を支持するためのカートン安
定化構造体（図示せず）も含んでいるのがよい。

図１〜４を参照すると、第１すなわち低物品供給機構
13は、物品群選択および運搬機構12上の所定ポイントに
て、第１の所定高さで入力された複数の個々の物品20を
装置10に供給する。この機構13は、ドライブスプロケッ
ト／シャフトアセンブリ61、およびアイドラースプロケ
ット／シャフトアセンブリ62の回りに配置されたコンベ
ア60を含んでいる。このコンベア60は、一体的なベルト
を含むことが好ましい。

コンベア60の上部の前進走行部上で運搬される物品20
は、レーンセパレータ63により、複数のシングルファイ
ルパスに分離される。各レーンセパレータ63は、物品群
選択および運搬機構12のパス内に進入するよう、所定長
さのターミナル部分64を有する。各ターミナル部分64
は、物品群選択および運搬機構12の長手方向に運搬され
るフライト構造体74（後に説明する）が傾斜コンベアレ
ーンを通過できるようになっている。

フライトバー74がレーンセパレータの端部部分64に係
合し、これらの通過する際に、これらバーは、レーン内
に配置されている物品20と係合し、この物品を、機構12
の長手方向コンベアパス上に押し出し、隣接するフライ
トバー74の間に入れる。

フライトバー74、レーン端部64、およびコンベア60お
よび12によって加えられる力の組み合わせは、個々の物
品20を物品群選択および運搬機構12上で完全に合流され
た所定の物品群21となるように選択し、計量するように
働く。この結果生じる製品群21の大きさ、配列および寸
法は、送りレーンの数、製品の寸法およびフライトバー
74の形状および間隔によって決まる。

レーンは、群21の大きさおよび／または配列を変える
ように、閉鎖手段64によってブロックできる。レーンセ
パレータ63およびフライトバー74は、製品群のパラメー
タを完全に変えることができるように調節自在である。

物品群選択および運搬機構12は、上記第１すなわち低
物品供給機構13からの物品群21を選択すると共に、下記
の第２すなわち高物品供給機構19からの物品群22を選択
し、これらを装置10全体に対して直線状に下流側へ運搬
する。

物品群21および22の下流側への運搬は、カートン25へ
の詰め込みを行うよう、下記のようにカートン供給およ
び運搬機構11、および交差方向詰め込み機構16と同期さ
れている。物品群選択および運搬機構12は、コンベア73
と、コンベア73に固定され、この上で長手方向に運搬さ
れる複数のフライトバーアセンブリ74と、離間したフラ
イトバー74の間にてコンベア73に配置された複数のフラ
イトプレート75を備えている。

コンベア73は、ドライブスプロケット／シャフトアセ
ンブリ78と、アイドラースプロケット／シャフトアセン
ブリ77と、一対の並行なエンドレスコンベアチェイン78
を含み、チェイン78は、スプロケット／シャフトアセン
ブリ76と77の回りを回転し、長手方向に延びる前進走行
部すなわち上部走行部79と、復帰走行部すなわち底部走
行部80とを形成している。

更に、図４および６を参照する。

フライトバーアセンブリ74の各々は、頂部レール部材
83と底部レール部材84を含み、これらの部材は、垂直ス
ペーサ86により互いに接続されている。頂部部材83およ
び底部部材84は、互いに平行に配置されており、スペー
サ85によって分離されている。

頂部部材83および底部部材84の各々は、傾斜前方端15
0および平らな後方端部で終端する直線状本体151を更に
含んでいる。前方端150は、前縁から後縁まで内側に傾
斜すなわち角度がついており、フライトバー74が物品送
りレーンに配置されている個々の物品20を選択し、か
つ、これらレーンから、物品をわずかに離間している上
流側物品20のうちの最も近い物品を分離できるようにし
ている。

図４に最良に示すように、１対の固定スライドプレー
ト152および153は、各フライトバー74のアセンブリに接
続されている。フライトバー74およびスライドプレート
152、153は、接続ブラケット86を介して、フライトチェ
イン78に接続されている。スライドプレート152および1
53は、薄く平らな構造体であり、その頂部表面は摩擦が
少なく、低い方の物品群21を支持し、この表面上でのス
ライド移動を可能としている。

更に、隣接するフライトバーアセンブリ74の間に、ス
ロット付きスライドプレート154が配置されている。重
要なことは、各プレート154は、プレート154の長手方向
に延び、両端が開いている所定幅の横方向に向いたスロ
ット155を含んでいることである。

更に図１および２を参照する。

第２すなわち高い物品供給機構14は、低物品供給機構
13から下流の所定点にて、第２の所定高さで、複数の個
々の入力物品20を装置10へ供給する。この機構14も、１
対のコンベア100および101を含んでおり、各コンベア
は、ドライブスプロケット／シャフトアセンブリおよび
アイドラースプロケット／シャフトアセンブリの回りに
配置されている。

コンベア100および101の上部の前進走行部上で運搬さ
れる物品10は、レーンセパレータ102により、複数のシ
ングルファイルパスに分離される。各レーンセパレータ
102は、所定長さだけ、物品群選択および運搬機構12に
進入するような所定の長さのターミナル部分103を有し
ている。各ターミナル部分103は、部分群選択および運
搬機構12の長手方向に運搬されるフライト構造体74が傾
斜コンベアレーンを通過できるようになっている。

フライト構造体74は、レーンセパレータの端部部分10
3と係合し、これを通過する際に、レーンに配置されて
いる物品20と係合し、これらを機構12の長手方向コンベ
アパス上に掻き出す。

物品群横方向移送すなわち交差方向詰め込み機構16
は、物品群選択および運搬コンベア12上を走行する完了
した積み重ねられた（スタック状）物品群23を、カート
ン供給および運搬コンベア11上を走行している整合した
カートン25内に進入させるよう、上記装置10の部品と同
期されている。

図３〜11を参照すると、この交差方向詰め込み機構16
は、基本的には、複数の詰め込みアームアセンブリ110
と、フライトチェイン−ガイドチューブアセンブリ111
（これには所定間隔で詰め込みアームアセンブリ110が
取り付けられている）と、詰め込みアームアセンブリ11
0に対して所定の横方向運動成分を与える制御カムアセ
ンブリ112を含んでいる。

フライトチェイン−ガイドチューブアセンブリ111
は、前進走行部すなわち頂部走行部113と、復帰走行部
すなわち底部走行部114とを有する。このアセンブリ111
は、ドライブおよびアイドラースプロケット／シャフト
アセンブリ115および116と、１対の平行なフライトチェ
イン117および118を含み、これらチェインはスプロケッ
ト／シャフトアセンブリ115および116に接続され、これ
らの回りを回転する。

フライトチェイン117および118は、垂直支持部材121
を介してフレーム17にリンクされたチェインガイド119
および120により、頂部走行部113および底部走行部114
上に直線状となるように保持されている。

細長いガイドチューブ122の対が、フライトチェイン1
17および118に沿って所定間隔で配置されている。各ガ
イドチューブ122は、一端が外側フライトチェイン118に
直接接続され、他端が内側フライトチェイン117に接続
されている。そのため、ガイドチューブは、装置10の軸
線および詰め込み装置16の下流側、すなわち前進走行部
に対して横方向に配列されている。

ガイドチューブ122は、詰め込みアームアセンブリ110
のスライド可能な支持体となる摩擦の少ない外側表面を
有している。わずかに離間したチューブ122の対は、ア
ームアセンブリ110の横方向の運動の安定性を増してい
る。

支持体125を介してフレーム17にリンクされている長
手方向に向いたガイドレール124内で走行しているガイ
ドブロック123（このブロックは取り付けネジによりガ
イドチューブ122の内側端に接続されている）により、
更に安定性が増している。図10に最良に示すように、横
方向に移動するアームアセンブリ110とガイドするよう
に、各ガイドブロック123の頂部に、横方向リテーナー1
26が取り付けられている。チューブ122の連続する組
（対）の間の間隔は、アームアセンブリ110がフライト
バー74の間からカートン25内に製品群23を押すように整
合状態となるよう、物品群選択および運搬コンベア12の
フライトバー74と、カートン運搬コンベア11のフライト
ラグ56のフライトバー74との間の間隔と対応している。

詰め込みアームアセンブリ110は、装置10の軸線に対
して横方向となるよう、ガイドチューブ122に移動自在
に取り付けられている。アームアセンブリ110は、長手
方向下流側に搬送されるが、その間同時に、下記のカム
機構112の制御により横方向に往復動する。

各詰め込みアームアセンブリ110は、基本的には、細
長い直線状のベースプレート127と、このベースプレー
ト127の一端に位置する詰め込みヘッド128を備えてい
る。ベースプレート127は、水平方向に配列された剛性
の平らな細長い構造体を有している。アームアセンブリ
110の剛性および強度を増すように、垂直方向に配列さ
れたベースプレート127の頂部表面に、剛性強化バー129
が接続されている。剛性バー129には、その重量を減ら
すように、複数のボアを設けることが好ましい。

ベースプレート127の内側に配列された端部は、ガイ
ドブロック123の横方向リテーナー126により摺動自在に
支持されている。ベースプレート127の他端の底部に
は、第１すなわち外側ブッシングブロック130が接続さ
れている。この第１ブッシングブロック130は、ブッシ
ングを含む１対の孔を有し、ガイドチューブ122がこの
孔を摺動自在に貫通している。

同様に、ベースプレート127には、第２すなわち内側
ブッシングブロック131が接続されており、このブロッ
クは、第１ブッシングブロック130からわずかに離れて
ガイドチューブ122に接続するようになっている。これ
らブッシングブロック130および131は、スプレッダバー
132により接続されており、このバーは、ガイドチュー
ブ122の間の空間に配列されている。スプレッダバー132
の底部には、回転可能なカムフォロワー133が接続され
ており、長手方向に走行するカムフォロワー133は、ス
プレッダバー132の底部に接続されている。

長手方向に走行するカムフォロワー133は、カムガイ
ドアセンブリ112と協働し、アームアセンブリ110の部品
を、ガイドブロック123の横方向リテーナー126を介し
て、ガイドチューブ122上で横方向に往復動させる。

詰め込みヘッド128は、２つの固定された平らな面部
材134および135を有している。アームアセンブリ110が
前進すると、面部材134および135は、物品群選択運搬コ
ンベア12からカートン25内へ、前方へ物品群を押し出
す。ヘッド128が物品群選択運搬機構12を横断する時、
ヘッド128の底部には支持体となるような支持ローラー1
44が配置されている。更にアームアセンブリ110のベー
スプレート127の底部には、Ｔ字形のガイドピン145が設
けられており、スライドプレート154内のスロット155に
嵌合し、高速作動中に、アーム部材110を横方向に安定
化させるようになっている。

詰め込みヘッド128の形状は、広範な製品群23の形状
に合うように、可変となっている。本例では、ヘッド12
8は、積み重ねられた（スタック）形状に対して用いら
れるような形状になっているが、ヘッド128は、積み重
ねられていない形状を含む他の種々の製品および製品群
をカートン詰めするように変えることができる。ヘッド
128の変更は、面部材134および135の形状を変えること
により行われる。

交差方向詰め込み機構16とカートン運搬機構12との間
には、図５および６に示す切り替えコンベア29は配置さ
れており、物品群23を長手方向に運搬されるカートン25
内に移動させるための移動ベースとなっている。これと
は異なり、固定されたデッドプレートを用いることも可
能である。

フライトバー24の底部部材84は、切り替えコンベア29
の頂部走行部を横断し、物品群23をガイドしてコンベア
29を横断させ、カートン端部パネル44の間のカートン内
に進入させるよう細長く延びている。

詰め込み制御カムアセンブリ112は、アームアセンブ
リ110の横方向の往復運動を制御し、詰め込み制御カム
アセンブリ112は、全体が交差方向詰め込み機構16全体
に対して長手方向に配列されており、回転アームアセン
ブリ110に対応して、頂部走行部すなわち前進走行部13
6、および底部走行部すなわち復帰走行部137を有してい
る。

頂部走行部136は、基本的には内側に傾斜したアプロ
ーチセグメント137と、頂点138と、外側に傾斜した復帰
セグメント139を含んでいる。アプローチセグメント137
では、カムフォロワー133は内側に押圧され、製品群23
がカートン25に詰め込まれるまで、各アームアセンブリ
110を駆動して、製品群23と係合した状態で移動させ
る。

詰め込みヘッド128が最初に製品群23に接触する個所
には、小さな傾きのラグセグメント146が配置されてお
り、この最初の接触点でゆるやかな、均一な圧力が得ら
れるようになっている。復帰セグメント139では、面128
は、カムアセンブリ112の復帰走行部137内にリセットさ
れる前に、カートン25から後退させられる。

カムアセンブリ112の前進走行部136は、外側レール14
0とカムフォロワー133の径に等しい距離だけ、外側レー
ル140から離間した内側レール141を備えている。アーム
アセンブリ110に対する横方向の内側運動を行うよう
に、外側レール140と内側レール141との間に形成された
カムパス路には、フォロワー133が配置されている。外
側レール140は、一端が枢着点142に接続され、他端近く
が解放機構、例えば圧力解放シリンダおよびピストン14
3に接続されることが好ましい。

例えばアームアセンブリ110の停滞により、外側レー
ル140に過度の力が加わると、解放機構143が作動され、
点142を中心に枢動する外側レール141を解放するよう
に、解放機構143は、検出機構、例えばフォトアイまた
は容量性近接センサーにより制御される。

カムアセンブリ112の底部走行部すなわち復帰走行部1
36は、円形のガイドプレート148および149と、底部カム
レール147を含み、カムレール147はカムフォロワー133
に接触し、次の詰め込みサイクルのために詰め込みアー
ム110を更に後退させ、リセットさせる。

詰め込みアームがスプロケット／シャフトアセンブリ
115を中心に回転すると、詰め込みアーム110は相当に延
びるので、これらアームは、高速作動中にスライドプレ
ート154の溝155内のガイドピン145により安定化するこ
とが必要である。

図２、３および４に示すように、カートン運搬機構11
の片側に隣接して、横方向フラップタッカー30および中
間フラップタッカー31が配置されている。一方のタッカ
ーは、詰め込み領域の前方にあって、詰め込みの完了し
たコンテナを入れ子式に収容できる閉じたカートンの後
方側面となり、他方のタッカーは、詰め込み領域の後方
にあって、物品群が、開いた、糊付けされていない端部
フラップ44を通ってカートン25に進入できるようにして
いる。

図１および３に示すように、カートンフラップ固定プ
ロセスを完了するように、カートン供給運搬機構11に隣
接し、更に下流に糊付け、圧縮および放出機構32、33、
34、35および37が配置されている。

図12〜21には、カートン運搬コンベア188上で走行す
る整合したカートン187内に、物品群運搬コンベア186を
走行している同一高さの積み重ねられていない物品群18
5を入れるように、関連するカートン組み立て装置184の
物品と一体の、別個の移送、すなわち交差方向詰め込み
機構の実施例183が示されている。

図12、13および14に示すように、交差方向詰め込み機
構183は、複数の詰め込みアームアセンブリ189と、所定
間隔で詰め込みアームアセンブリ189が取り付けられ、
これらアームアセンブリに長手方向運動成分を与えるフ
ライトチェイン−ガイドチューブアセンブリ190と、詰
め込みアームアセンブリ189に所定の横方向運動成分を
与える制御カムアセンブリ90を基本的に備えている。

フライトチェイン−ガイドチューブアセンブリ190
は、前進走行部すなわち頂部走行部192と、復帰走行部
すなわち底部走行部193を有し、ドライブおよびアイド
ラースプロケット／シャフトアセンブリ194および195
と、これらアセンブリ194と195に接続され、これらを中
心に回転する１対の空間的に平行なフライトチェイン19
6および197とを備えている。

アイドラースプロケット／シャフトアセンブリ195
は、製品群185が完全に合流される物品搬送コンベア186
の領域に隣接し、かつその直前にアイドラースプロケッ
ト／シャフトアセンブリ195が配置されている。これ
は、フライトチェインアセンブリ190の開始点をマーク
するようになっている。

ドライブスプロケット／シャフトアセンブリ194は、
物品運搬コンベアドライブアセンブリ198と隣接し、そ
の下流側に配置されており、交差方向詰め込み装置183
の端部をマークするるようになっている。フライトチェ
イン196および197は、スプロケット／シャフトアセンブ
リ194により駆動され、フライトチェイン196および197
は、チェインガイド199および200により頂部走行部192
および底部走行部193上で直線状に維持され、チェイン
ガイド199および200は、垂直支持部材202を介してフレ
ーム201にリンクされている。

フライトチェイン196および197に沿って所定の間隔で
細長いチューブ203の対が配置されており、各ガイドチ
ューブ203は、一端が外側フライトチェイン197に直接接
続され、他端が内側フライトチェイン196に直接接続さ
れているので、これらガイドチューブは装置184の軸線
および交差方向詰め込み装置183の下流側、すなわち前
進走行部に対して横方向に配置されている。

ガイドチューブ203は、詰め込みアームアセンブリ189
のスライド可能な支持体となる摩擦の少ない外側表面を
有している。わずかに離間したチューブ203の対は、ア
ームアセンブリ189の横方向の運動の安定性を増してい
る。支持体206を介してフレーム201にリンクされている
長手方向に向いたガイドレール205内で走行しているガ
イドブロック204（このブロックは、取り付けネジによ
りガイドチューブ203の内側端に接続されている。）に
より、更に安定性が増している。横方向に移動するアー
ムアセンブリ189をガイドするように、各ガイドブロッ
ク204の頂部の横方向リテーナー207が取り付けられてい
る。

チューブ203の連続する組（対）の間の間隔は、アー
ムアセンブリ189がフライトバー208の間からカートン18
7内に製品群185を押すように整合状態となるよう、物品
運搬コンベア186のフライトバー208と、カートン運搬コ
ンベア188のフライトラグ209および210のフライトバー2
08との間の間隔に対応している。

詰め込みアームアセンブリ189は、装置184の軸線に対
して横方向となるよう、ガイドチューブ203に移動自在
に取り付けられている。アームアセンブリ189は、交差
方向詰め込み装置183により長手方向下流側に搬送され
るが、その間同時に、下記のカム機構90の制御により横
方向に往復動する。

図14〜19に示すように、各詰め込みアームアセンブリ
189は、基本的には、細長い直線状のベースプレート211
と、このベースプレート211の一端に位置するステップ
状の詰め込みヘッド212と、ベースプレート211の他端に
設けられたステップ状のヘッド212を作動させるための
枢動手段233と、233をステップ状ヘッド212に接続する
細長い接続バー121とを備えている。

ベースプレート211は、水平方向に配列された剛性の
平らな細長いプレート状の構造体を有している。アーム
アセンブリ1890の剛性および強度を増すように、垂直方
向に配列されたベースプレート211の頂部表面に、剛性
強化バー215が接続されている。バー215の強度を増し、
かつ、バー215の重量を減らすように、複数のボアを設
けることが好ましい。

ベースプレート211の内側に配列された端部は、フラ
イトチェイン−ガイドチューブアセンブリ190のガイド
ブロック204の横方向リテーナー207により、摺動自在に
支持されている。ベースプレート211の作動端の底部に
は、第１すなわち外側ブッシングブロック216が接続さ
れている。この第１ブッシングブロック216は、ブッシ
ングを含む１対の孔を有し、ガイドチューブ203が、こ
の孔を摺動自在に貫通している。

同様に、ベースプレート211には、第２すなわち内側
ブッシングブロック217が接続されており、このブロッ
クは、第１ブッシングブロック216からわずかに離れ
て、ガイドチューブ203に接するようになっている。こ
れらブッシングブロック216および217は、スプレッダバ
ー218により接続されており、このバーは、ガイドチュ
ーブ213の間に配置されている。このスプレッダバー218
の底部には、回転可能なカムフォロワー219が接続され
ている。長手方向に走行するカムフォロワー219は、カ
ムアセンブリ90と協働し、ガイドブロック204の横方向
リテーナー207を介して、ガイドチューブ203上で上記ア
ームアセンブリ189の部品を横方向に往復動させる。

詰め込みヘッド212は、１つ以上の固定面部材220と、
１つ以上の伸長可能な面部材221を有する。固定面部材2
20は、バッキングプレート222に接続され、伸長可能な
部材221は、バッキングプレート222内の孔を貫通し、垂
直支持体224によって横方向に支持されている後方部分
すなわちテール部分を有する。このテール部分は、接続
ロッド225を介して接続バー121に枢着されている。

図13をも参照すると、各面部材220および221は、物品
群185の一端に接触するよう位置し、かつ露出している
個々のコンテナ、すなわち物品226に接触する。物品は
列状に配列されているので、アームアセンブリ189が前
方に移動する際、面部材220および221は、部材運搬コン
ベア186から前方の物品列をカートン187内に押し込む。
更に面部材220および221は、隣接する物品226の列も互
い違いになり、すなわち直線状に並ばないように、ステ
ップ状または互い違いになるように示されている。

このような構造では、隣接する列内の円筒状のコンテ
ナは、整合された時よりも互いに接近する。従って、入
れ子式に収容された製品群185の幅は、直線状に並んだ
群185の幅よりも狭い。

製品群の進行の信頼性および速度を改善するため、カ
ートン詰め込み中はこのような縮小された製品群185の
幅を利用している。詰め込みの後に、このような入れ子
式に収容された製品群の形状は後記のように変更され、
フルに詰め込まれ、矩形となったカートン187の無駄な
空間は最小とされる。

正常なカートンおよび清涼飲料水用コンテナの製造許
容範囲に対しては、ステップ状の作動可能な詰め込みヘ
ッド212によって得られる差動製品群の構造が特に有益
である。また、直立し、フルに詰め込まれた矩形のカー
トンは物品のずれおよび破損を最小としたまま、貯蔵お
よび取り扱いを改善するよう、安定している。これは、
特にガラス製の清涼飲料水用コンテナにとって好まし
い。

次に、図13を参照すると、各アームアセンブリ189の
アプローチの頂点位置には、伸長可能な面部材211が、
固定面部材220に対する格納位置から伸長位置（ここで
は固定面部材220とほぼ面一となる）まで移動するよう
になっている。このような移動は、製品群185がカート
ン187内に完全に挿入される位置で生じる。製品群列を
互いに整合させているのは、このような伸長動作であ
り、この結果製品群185は正常となる。伸長可能な面部
材221は、作動端233および接続バー121を介して、カム
アセンブリ90によって制御される。カムアセンブリ90は
同時に、全アームアセンブリ189の横方向の往復動を制
御する。

アームアセンブリ189の作動端233には、枢動アーム22
8が配置されている。重要なことは、この枢動アーム228
は、カムアセンブリ90と協働して（接続バー121を介し
て）詰め込みヘッド212を作動させることである。枢動
アーム228は円筒形垂直部材228とバー状の水平部材229
を有し、この水平部材は、第１端が垂直部材228の頂部
に接続されると共に、この部材に対して直角に配列され
ている。水平部材229は他端すなわち第２端が枢着点230
を介して第２ブッシングブロック217に枢着されてい
る。

接続バー121はその第１端部の近くが水平部材229の頂
部に枢着されている。図８に最良に示すように、水平部
材229はベースプレート強化材215内のスロット状の孔23
1（図19に示す）を貫通し、この内部で移動自在になっ
ている。垂直部材228の底端部には、回転自在なカムフ
ォロワー232が配置されている。長手方向に移動するカ
ムフォロワー232は、カムアセンブリ90と協働し、枢動
アーム228を点230を中心に枢動させ、よって、アームア
センブリ189の長手方向軸線に対して接続バー121を移動
させる。これにより、詰め込みヘッド212の伸長可能な
面部材221が作動する。

詰め込みヘッド212の構造は、種々の製品群185の構造
に適合するように、可変である。本実施例では、ヘッド
212は３×４すなわち12個入りパックに対して用いうる
ように構成されているが、ヘッド212は積み重ねられた
（スタック）構造を含む２×６すなわち12個入りパッ
ク、６個入りパック、24個入りパックおよび種々のその
他の製品群配列をカートン詰めできるよう変更できる。
このヘッド212の本質的な特徴は、コンテナ列を最初に
詰め込むため互い違いにできるよう、端部のコンテナに
接触する面部材が、固定タイプの部材220と伸長可能な
タイプの部材221とを交互にさせることにある。ヘッド2
12の変更は、面部材およびそれらのパッキングプレート
222上の設置の形状を変えることにより行われる。ヘッ
ド212の形状は種々のコンテナの寸法、タイプおよび形
状に合うように調節してもよい。

更に、詰め込みヘッド212は図21に示すように二股に
し、ウェッジ状の分割じょうごアセンブリ233と協働し
てフライト208により選択される予めグループ化された
パターンを更に分けるようにしてもよい。このような形
状のヘッド212を利用すると、装置184は従来のシステム
の速度よりも約２倍のカートン詰め速度が得られる能力
を有するものとなる。このようなツインヘッド式実施例
でカム動作式ステップ状面を設けるように、交差方向詰
め込み装置183の他の部品についても変形が可能であ
る。

詰め込み制御カムアセンブリ90は、全アームアセンブ
リ189とアームアセンブリの詰め込みヘッド212の伸長可
能な面部材221の双方の横方向の往復動を制御する。

図13および14を参照すると、詰め込み装置制御カムア
センブリ90は交差方向詰め込み機構183全体に対してほ
ぼ長手方向に配置されており、回転アームアセンブリ18
9に対応する頂部走行部すなわち前進走行部234および底
部走行部すなわち復帰走行部235を有する。

頂部走行部234は、基本的には、内側に傾斜したアプ
ローチセグメント236と、アプローチセグメント236の頂
点に位置して方向を変えるアクティブセグメント237
と、外側に傾斜したドエルセグメント238とを備えてい
る。アプローチセグメント236では、第１すなわちアー
ムカムフォロワー219は、装置184に対して内側に押圧さ
れ、製品群185がカートン187に詰め込まれるまで、各ア
ームアセンブリ189を製品群185に係合させながら移動さ
せるように駆動する。この点で、カムフォロワー219は
カムアセンブリ90の頂点位置に位置している。

図20に最良に示すように、第２すなわち伸長可能な部
材カムフォロワー232は、アプローチセグメント236内で
内側にもガイドされているが、第１カムフォロワー218
と直線状に整合され、これと共に移動するので、これら
２つの要素219と232との間には相対的な運動は生じな
い。

これと対照的に、各アームアセンブリ189がカムアセ
ンブリ90の頂点237に達する際、第１カムフォロワー219
は第２カムフォロワー232との直線状の整合状態からは
ずれるよう移動する。第２カムフォロワー232は、アー
ムアセンブリ189を横方向には移動せず、その代わりに
長手方向のみに推進される。しかしながら、空間的に後
方の第２カムフォロワーは内側に傾斜したカムセグメン
ト236のために、横方向の運動を続け、よって駆動アー
ム228を点230の回りに枢動させ、よって伸長可能な部材
221を作動させる。

外側に傾斜したドウェルセグメント238では、枢動ア
ーム228が完全に枢動するので、その結果伸長可能な部
材221が完全に伸長する。このセグメント238にわたって
走行中カムローラー219および232は再度直線状に整合
し、従って更なる相対運動は生じない。各アームアセン
ブリ189はカムローラー219の外側への運動により後退さ
れる。カムアセンブリ90の復帰走行部235では、アーム
アセンブリ189は前進走行部234まで長手方向に復帰さ
れ、横方向の運動は行わない。更に枢動アーム228は、
復帰走行部235でアプローチセグメント236内の位置にリ
セットされる。

更に図20を参照すると、カムアセンブリ90の前進走行
部234は、頂部走行部234の全長に沿って延びる連続内側
レール239と、アプローチセグメント236の長さに沿って
延び第２カムフォロワー232の径に等しい距離だけ内側
レール239から離間する外側レール240とを備える。第２
フォロワー232はアームアセンブリ189に対する横方向の
内側運動を行うように、内側レール239と外側レール240
との間のカムパス路内に配置されている。

外側レールの第１端が枢着点241に接続され、他端
は、解放機構（図示せず）例えば圧力解放シリンダおよ
びピストンに接続されていることが好ましい。この解放
機構は、例えばアームアセンブリ189の停止により外側
レール240に過度の力が加わると、解放機構が作動して
外側レール240を解放し、レールが点241を中心に枢動す
るように、検出機構、例えばフォトアイまたは容量性近
接センサーによって制御される。

上記本発明の実施例は、種々の変更が可能であるの
で、上記説明および添付図面は単に例示のためのもので
あり、制限的なものではないと解されるべきである。

フロントページの続き (72)発明者 ラヴォルド，カート ダブリュー アメリカ合衆国 ミネソタ州 56763 ウォーロード アパートメント ５ ネ ルソンアヴェニュー 523 (56)参考文献 特開 平３−133702（ＪＰ，Ａ) 米国特許3269091（ＵＳ，Ａ) 米国特許4578927（ＵＳ，Ａ) 米国特許5036644（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 5/00 - 5/12 B65B 35/00 - 35/58

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の長手方向の流路に搬送される少なく
   とも１つの物品を備える物品群（23）を、長手方向の第
   ２の流路を流れる同期的な物品パッケージの解放された
   側に装填し、フレーム構造体と、物品群搬送流路内に長
   手方向に搬送される物品群（23）を横方向に移動させる
   ための、長手方向に所定の間隔で離れて配置された複数
   の移送要素（110）と、前記移送要素（110）を長手方向
   に移動させるための手段と、前記移送要素（110）を横
   方向に移動させるための手段とを備える、連続運動カー
   トン詰め込み装置（10）で使用するための横方向移送装
   置において、各物品群（23）をスライドプレート（15
   4）上に設け、パッケージング化するために整列させ、
   前記スライドプレート（154）は、横方向を向く所定幅
   のスロット（155）を有し、前記移送要素（110）が横方
   向に伸長する間、前記スライドプレート（154）のスロ
   ット（155）に嵌合挿入するために、各前記移送要素（1
   10）に設けられた安定化部材（145）を更に備えている
   ことを特徴とする交差方向詰め込み装置。
2. 【請求項２】前記移送要素（110）は、ベースプレート
   （127）及び接触部材（128）をそれぞれ有する詰め込み
   アームアセンブリを備えていることを特徴とする、請求
   項１に記載の交差方向詰め込み装置。
3. 【請求項３】前記接触部材（128）は、取り外し可能な
   面部材（134）（135）を有する詰め込みヘッドを備えて
   いることを特徴とする、請求項２に記載の交差方向詰め
   込み装置。
4. 【請求項４】前記移送要素（110）を、前記フレーム構
   造体上で、頂部の前進走行部及び底部の復帰走行部内を
   長手方向に搬送するべきエンドレス状の長手方向に配列
   されたループに沿って設けるようにしたことを特徴とす
   る、請求項１〜３のいずれかに記載の交差方向詰め込み
   装置。
5. 【請求項５】前記移送要素（110）は、前記接触部材（1
   28）及び長手方向の前記移動手段に接続された支持部材
   と、前記支持部材及び横方向の前記移動手段に接続さ
   れ、前記移送要素（110）の横方向運動を制御する制御
   部材とを備えていることを特徴とする、請求項２〜４の
   いずれかに記載の交差方向詰め込み装置。
6. 【請求項６】前記支持部材は、前記接触部材（128）が
   配置された第１端部及び第２端部を有する、横方向に配
   列された細長いベース部材と、前記ベース部材の各端部
   近くに配置された少なくとも１つのベアリングブロック
   と、前記ベース部材に対して整合され、かつ空間的に平
   行に配置され、前記ベアリングブロックが摺動自在に嵌
   合された少なくとも１つのスライドレールとを備え、前
   記スライドレールを、更に長手方向の前記移動手段に接
   続したことを特徴とする、請求項５に記載の交差方向詰
   め込み装置。
7. 【請求項７】横方向の前記移動手段は、所定形状のカム
   トラックを備えていることを特徴とする、請求項６に記
   載の交差方向詰め込み装置。
8. 【請求項８】前記制御部材は、前記支持部材に接続され
   たカムフォロワーを備え、前記カムフォロワーは、前記
   カムトラックと協働するように嵌合していることを特徴
   とする、請求項７に記載の交差方向詰め込み装置。
9. 【請求項９】前記カムトラックの形状は、各前記移送要
   素（110）の全延長路の大部分にわたって、前記移送要
   素（110）に一定レートの横方向の伸長運動を行わせ、
   かつ、物品に滑らかに接触するよう、前記移送要素（11
   0）の延長路の所定セグメントにて、小さなレートの横
   方向の伸長運動を行わせるようになっている、請求項７
   または８に記載の交差方向詰め込み装置。
10. 【請求項１０】長手方向の前記移動手段は、一対の平行
    な離間した被動チェインを備え、各チェインは、直線状
    のガイドの頂部の長手方向前進走行部に沿って、その直
    線状ガイドに支持されており、各前記支持部材のスライ
    ドレールの一端を一方のチェインに接続し、他端を他方
    のチェインに接続するようにしたことを特徴とする、請
    求項６に記載の交差方向詰め込み装置。
11. 【請求項１１】連続詰め込み処理において、少なくとも
    １つの物品を含む物品群を、同期された物品キャリヤの
    解放された側に詰め込むようにしたことを特徴とする、
    請求項１〜10のいずれかに記載の交差方向詰め込み装
    置。