JP5193293B2 - ガラス瓶、ボトルなどを組分けする方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば製品を箱詰するために製品を組分けする方法に関し、また、本発明は、この方法を行うことが可能な装置に関する。

ガラス瓶やボトルなどのような製品を組分けすることは、製品のタイプ及び性質にしたがって並びに所望の速度にしたがって多数の方法で実行されている。

組分けの一方式は、特許文献１で説明されている。製品は、供給コンベア上に一列で到達し、一群のボトルを搬送する押出デバイスによってその場で(on the fly)取り込まれる。

この押出デバイスは、ラックの形態をなしており、上記ボトルの列の一方の側方において長手方向に配置されている。このラックは、列をなす一群の製品をこれら製品が他の手段によって取り込まれる供給コンベアの側方に配置するために、複合的な環状運動、すなわち製品の前方方向での運動及び横方向への運動によって駆動される。

一般的に、製品が取込デバイスの段階に達すると、製品は、一様に、歯部などの間隔にしたがって配置される。間隔にしたがって製品を配置することは、速度調整手段によって行われる。

シリンダ状以外の特有の形状を有する製品について、例えば特有の間隔にしたがって製品を方向付けかつ配置することは、速度調整手段によって行われており、この手段は、一対のウォームギアで構成されており、これらウォームギアは、速度が比較的ランダムである製品前処理機と上記一群を箱詰めする取扱ヘッドへ持っていく当該デバイスとの間にあり、一群の取込デバイスの上流側で使用される。

この取込デバイスは、製品の分布に関する無秩序に遭遇しない。一群の製品は、例えば箱詰めを行う取扱ヘッドによって取り込まれる前に、押出デバイスなどによって取り上げられるために、完璧に設置されなければならない。

装置が柔軟性のあるタイプ、すなわち複数の製品タイプを処理できる場合、取込デバイスの段階と速度調整ギアの段階との双方に、各タイプの製品用の器具を設ける必要がある。

押出型の取込デバイスなどは、一般的に熱可塑性材料で形成された単一のブレードまたはバンドで構成されており、ブレードまたはバンドには、レベリングする歯部またはセルが設けられており、これらは、変更が比較的容易で安価である。

英国特許第２１７４６６７号明細書

しかしながら、この変更することの問題は、速度を調整するギアについては異なり、このギアは、非常に高価で比較的重く、かつ変更がかなり複雑である器具である。

これらギアの重量を考慮すると、ギアを変更することは、取扱器具を必要とする操作を必要とし、器具の保管は、比較的大きい保管型設備を必要とする。

さらに、このタイプの装置は、一方に速度調整器を他方に一群の取込デバイスを備えており、とりわけ長い空間を占め、一部の場合において、特に現行の施設に十分な空間がないときに、配置に関連する制約に起因して適切でない。

本発明は、製品を組分けする方法であってコンパクトで比較的簡素であり、特に非常に多目的かつ柔軟性のある装置が使用されることを可能とする方法を提案する。

この方法とこの方法を実行する装置とは、非常に簡素な器具の使用を想定することを可能とし、この器具は、変更が容易、特に安価であり、これにより各タイプの製品に適した器具を生産できるようにする。

さらに、この方法は、製品が移動する循環路の長さを短縮でき、したがって、特にガイドなどにおける摩擦によって循環路を交換する危険性を低減する。

装置は、充填機及び／またはラベル貼付機の後にある製品前処理ユニットの出口に直接配置されている。

装置は、特定のタイプの製品について、付属機の形態であり、特定の作業にのみ使用されてもよく、残りの期間において、装置は、動作停止されてバイパスされる。

方法は、使用が良好な柔軟性を有することを可能とし、また、製品は、必要に応じて、単一群または複数群に組分けされる。

本発明にかかる組分け方法は、適切な手段によって取り込むために製品の一群を形成することを可能とし、上記製品は、列をなしており、供給コンベアによって搬送され、当該方法は、
− 櫛の形態をなす収集器と称する収集デバイスを用いて上記供給コンベアにある一定数の製品を収集する工程であって、収集デバイスが上記製品の前方方向に対して横方向に配置されている、工程と、
− 製品を取込ステーションに配置して取込ステーションで解放する工程であって、取込ステーションが上記供給コンベアの側方に位置する、工程と、
− 上記収集器を環状運動で駆動する工程であって、環状運動が横方向の運動であってしばしば製品の列に沿う上流への長手方向の運動、すなわち上記製品供給コンベアの長手方向の運動とは反対方向の運動と組み合わされる横方向の運動を伴う、工程と、
− 製品の収集を始動させる工程であって、− 上記収集器に対する上記供給コンベアにある上記製品の位置と、− 上記供給コンベアの速度と、を考慮した情報にしたがう、工程と、
を備えている。

また、本発明において、製品を組分けする方法は、− 収集器の上流側に製品が到達したことを検出する工程と、− 場合により到達を待ち、少なくとも、上記検出された製品が製品の位置に到達しかつ上記収集器における割り当てられたセルに押し込まれる瞬間の停止時間を作る工程と、次に、− 横方向及び長手方向の運動を始動させて次の収集の準備をする工程と、を備える。

本発明の別の条件において、方法は、供給コンベアにあるさまざまな点で次々と製品を収集する工程を備え、上記点は、２つの連続する点間の間隔が同一となるように列に沿ってオフセットされている。

また、本発明において、方法は、収集器が完全に充填されたときに、− 収集した製品を有する収集器を横方向にオフセットして、同様に例えば櫛型をなす受取構造にある配置ステーションまで、製品を持って行く工程と、次に、− 上記収集器を製品供給コンベアと平行に及び横方向に移動させる工程であって、まず収集される製品の列を追い越し、次に上記収集器を第１捕捉点の段階に帰還させる、工程と、を備える。

本発明の別の条件において、方法は、収集器によって収集された製品を供給コンベアの一側方における上記製品の最後の収集点の上流側に配置する工程を備える。

本発明の別の形態において、方法は、収集器によって収集された製品を供給コンベアの一方側そして供給コンベアの他方側に交互に配置する工程を備える。

また、本発明は、上記詳述された方法を実行することが可能な装置に関し、当該装置は、
− 基台として機能する少なくとも１つのテーブルであって、収集される製品を供給するコンベアの側方に配置されており、収集された製品を保持する、テーブルと、
− 櫛の形態をなす収集デバイスすなわち収集器であって、製品の前方方向に対して横方向に配置され、上記基台の上方を移動可能な、収集デバイスすなわち収集器と、
− 上記収集器を上記供給コンベアに対して長手方向及び横方向に移動させるのに適した構造体と、
− 収集される製品が上記供給コンベアにあることを検出する手段であって、当該手段が、上記収集器の上流側に配置されかつ収集器と同時に長手方向に移動する、手段と、
を備える。

また、本発明において、収集された製品を受け取るテーブルは、供給コンベアの両側に延在しており、収集された製品が縁部において上記コンベアの両側で解放されることを可能とする。

また、本発明は、使用される収集器に関し、特に、収集器であって、当該収集器のセルそれぞれの形状が収集される製品の形状と正確に対応しており、摩擦を防止し、かつ、高速の場合において、上記製品がセル内に配置されているときに製品が上記収集器において弾む危険性を制限する、収集器に関する。

また、本発明において、装置は、製品を取込ステーションの段階で保持する追加手段を備えており、上記手段は、静止した櫛の形態をなす別の構造体で構成されている。

本発明の別の条件において、装置は、同様に、収集動作中に収集された製品の一定の安定化を確実にする追加手段を備えており、上記手段は、例えば、セルの基部に配置されかつ上記動作中に使用される吸引カップで、または製品を取込ステーションに持って行ったときに後退するガイドで構成されている。

しかしながら、本発明は、例示目的で提供された添付の図面と共に以下でより詳述される。

製品供給コンベアに関連付けられた本発明における装置を示す概略斜視図である。 Ｘ軸に時間ＴがありＹ軸に進行速度Ｖ_Ａ及び帰還速度Ｖ_Ｒがあるタイムチャートであって、当該タイムチャートが、収集器移動速度曲線と共に製品収集サイクルを示しており、実線の曲線が横方向速度Ｖ_Ｔであり破線の曲線が長手方向速度Ｖ_Ｌである、タイムチャートである。 製品収集方法の工程を示す図である。 同じく、製品収集方法の工程を示す図である。 同じく、製品収集方法の工程を示す図である。 同じく、製品収集方法の工程を示す図である。 同じく、製品収集方法の工程を示す図である。 同じく、製品収集方法の工程を示す図である。 収集された製品を解放する２つの領域が設けられた別の装置を示す図である。 同じく、収集された製品を解放する２つの領域が設けられた別の装置を示す図である。

図１に示すように、装置は、製品２を供給するコンベア１を有しており、製品２は、充填機及び／またはラベル貼付機のような図示しない前処理機から到来する。

製品は、列をなして到達し、製品は、テーブル３に沿って通り、テーブル３は、基台として機能し、このテーブル３は、コンベア１に沿って正確に同じ高さで延在するパネルを備えており、また、テーブル３は、図１に示されかつ後述のように、２つのパネル３１及び３２で構成されており、パネル３１及び３２は、上記コンベア１の上面と同じ高さにある。

供給コンベア１は、本明細書で収集器と称される収集デバイスを用いてその製品２を送り出しており、上記収集器４は、櫛の形態をなしており、上記コンベア１が進行するにしたがって次々と製品２を収集し、収集器４は、上記製品２の前方方向に対して横方向に配置されており、かつ収集器４は、それぞれの収集後におよそ上記製品２の幅だけ横方向にオフセットされる。

収集した製品を送り出して新たなサイクルを開始することを可能とするため、収集器４は、後述のように、長手方向に移動できる。収集器は、収集動作中に、供給コンベア１の前方移動とは反対方向で製品の列に沿って上流に移動し、そして、収集した製品を配置して解放した後に、上記収集器は、この期間では上記コンベアの前方方向でかつ高速で再び製品の列に沿って移動し、上記列を追い越して収集される１番目の製品の前方に迅速に再配置される。

これら異なる運動を実行するため、収集器４は、移動可能であり、構造体によって支持されかつ案内されており、この構造体は、− コンベア１上に配列された製品２と同じ方向で、テーブル３の上方で長手方向に移動可能な一種の門５と、− 上記門５上において常に上記テーブル３の上方で横方向に移動するキャリッジ６と、を有し、上記収集器４は、上記キャリッジ６に吊り下げられている。

門５は、テーブル３に、特に各パネル３１、３２の横方向の縁部に配置されたレール７上を案内され、門は、サーボ減速機またはリニアモータタイプからなる図示しない駆動部材の働きによって移動可能である。

キャリッジ６は、門５の上側部分に配置された梁で案内されており、キャリッジは、サーボ減速機またはリニアモータタイプの図示しない駆動部材の働きによって移動可能である。

収集器４は、腕部８の形態をなす支持部を用いてキャリッジ６に固定されており、収集器は、収集される製品２に対して適切な高さで保持されている。

腕部８と収集器４との間の接続部は、型を変更する操作を容易にするように構成されており、この収集器は、実際に収集される製品２の形状に適合する器具である。

門５に取り付けられた検出システム９は、製品２の収集サイクルが開始されることを可能とする。
実際には、製品の通過の検出に関する情報は、供給コンベア１の前方への速度にしたがって、収集器４の割り当てられたセル内に製品を集積する時間を適切な計算機を用いて判断することを可能とする。

この集積の後、収集器４は、収集器のオフセットする移動を作動させて、空いている隣接するセルを供給コンベア１に配列された製品の列の軸に位置付け、上記セルは、次の製品を収集する準備が整う。

収集される一定数の製品２が到達すると、上記収集された製品は、取込ステーション１０に向けられて解放されており、取込ステーション１０は、テーブル３において上流部分に位置している。

製品のタイプにしたがって、腕部８は、単一の収集器４によって取り込まれるときにおける製品の不安定さに起因して事件を引き起こす危険を冒すような高さの製品に対して、例えば２つなど、複数の重ね合わせた収集器を備えてもよい。

製品２は、供給コンベア上で列をなして到達する。複数の製品は、好ましくは、前処理機の出口において、自然にあるいは図示しない適切な手段によって強制的な方法で、間隔をあけている。

図２は、タイムチャートの形態で、収集器４の横方向の移動における進行速度Ｖ_Ａ及び帰還速度Ｖ_Ｒを時間Ｔの関数として示している。

タイムチャートは、取込ステーション１０に配置される６つの製品２を収集し、１番目の収集点の段階に帰還する全体的な収集サイクルを示している。

これら異なる収集点は、図２のタイムチャート並びに以下に続く図面で明らかになっている。

タイムチャートにおける第１基準点１１は、図３に示すように、収集器４が１番目の製品２、２１を受け取る時間に対応しており、製品２、２１は、コンベア１を用いて到達する。

この点１１の前において、収集器４は、待機位置において不動であり、１番目の製品２、２１を受け取る準備が整っている。

この１番目の製品２１は、セル２０で構成される適切なシステム９によって検出されており、セル２０は、この図３及び以下に続く図面に示されている。このセル２０は、収集器４によって長手方向で支持されており、収集器よりも先行する。

１番目の製品２１がセル２０から提供された情報によって収集器４のセルに位置付けられるとすぐ、上記収集器４は、特有の運動で、タイムチャートに示すように移動し、この特定の運動は、まず横方向成分及び長手方向成分を組み合わせた運動を含み、次に横方向成分が停止する一方で長手方向の運動が衝突の瞬間まで継続する。

したがって、横方向に運動している継続期間は、長手方向に運動している継続期間よりもわずかに短い。

この運動の組み合わせは、恒久的ではない、すなわち、組み合わせは、一時的のみであり、組み合わせは、製品自体を収集器４に提示する製品２の収集前に、収集器４が横方向で安定し始める期間を有することを可能とする。

収集器４の横方向の運動は、２番目のセルが製品２の列の軸に到達するとすぐに停止し、上記収集器４は、収集される２番目の製品２２の衝突を待機する。この新たな衝突は、同様に固定である第２点１２で発生し、この第２点は、上記第２点１２は、図４に示すように、第１収集点１１よりも上流側に位置する。

２つの収集点間の距離は、例えば収集器４の最大加速度及び最大速度の能力のような複数のパラメータに依存しており、収集器の能力は、安定性、形状及びサイズに関する製品特有な性質と組み合わされている。

図示の実施形態において、この距離は、コンベア１上に配列された２つの連続する製品２間の間隔の半分のオーダーである。

製品２、２１が収集器４に衝突する瞬間において、収集される製品の速度は、供給コンベア１の速度に対応しており、このまさにその瞬間において、上記収集器４は、不動となっている。

したがって、他の製品２３〜２６を収集することは、上述のように、各期間で新たな固定である収集点において段階的に行われ、この収集点は、先行する点から所定距離にある。

図５及び図２のタイムチャートに示すように、次の収集点は、点１３、次に同様にタイムチャートに示す点１４、１５、最終的には図６にある点１６であり、点１６では、収集器４は、一群の最後の製品２６を受け取る。

次に、収集器４は、図７及びタイムチャートに示すように、コンベア１の側方へ迅速かつ完全に移動し、収集器にある一群の製品を取込ステーション１０に配置しかつ取込ステーション１０に解放しており、この配置は、上記タイムチャートにおいて参照符号３０が付されている。

この取込ステーション１０は、図に示すように、静止した櫛型構造を備えており、一群の製品２１〜２６を受け取り、製品が例えば図示しない取扱ヘッドなどによって取り込まれるまで製品を安定化させて製品を保持する。

いったん一群の製品２１〜２６が取込ステーション１０にあると、テーブル３のパネル３１において、収集器４は、図８に示すように、後方運動によって駆動されており、この運動は、供給コンベア１上に配列されている製品２の列と平行に、上記コンベア１の速度よりも大きい速度で行われており、別の収集サイクルを開始する前に、図３に示すように、上記列を追い越して収集器４が第１収集点１１において並進運動によって再び位置付けられることを可能とする。

このサイクル運動は、環状であり、コンベア１によって搬送される製品２の運動速度、特に各製品が製品の収集点に到達される期間によって判断される継続期間を有しており、この期間は、上記製品間の間隔にしたがって変化しうる。

いったん実際の収集動作が完了すると、セル２０は、スタンバイモードに置かれる、すなわち、セルは、特に収集器４が後方に運動している間に動作停止している。

図９は、装置の別の実施形態を示している。

この装置は、上述のように、テーブル３を備えており、テーブル３は、供給コンベア１に対して全体的に対称になっている。このように対称となっていることにより、２つの取込ステーション１０及び１０’をテーブル３上に配置することが可能となっており、
− ステーション１０は、上記コンベア１の右側縁部においてパネル３１上に位置しており、
− ステーション１０’は、上記コンベア１の左側縁部においてパネル３２上に位置している。

収集された一群の製品２それぞれは、同一の収集器４によって縁部においてコンベア１の側方に交互に配置され、解放される。

この構造は、収集器４に対して運動を付与し、この運動の包絡線は、外形が展開した蝶の羽の形状を有する環状である。２つのステーション１０、１０’間で進行及び帰還移動する収集器４のこの運動は、遊休期間を抑制することを可能とする。

図９は、収集器４が配置ステーション１０から帰還した後の、第１収集点１１の待機位置にある収集器４を示している。収集は、上述のように実行されるが、収集器４は、第２の取込ステーション１０’へ向けて進行する。

コンベア１の左側縁部におけるこの収集及び配置サイクル中に、上記コンベアの右側縁部におけるステーション１０に配置された一群の製品は、取り除かれ、新たな一群の製品２が到達するための空間を空ける。

また、収集器４は、複数の製品２を受け取ることが可能なセルを備えている。

収集器４に負荷がかかっている間、適切な手段は、セルに収集されている製品を保持している。これら手段は、収集器４によって長手方向で支持されている。手段は、収集器４のセルの基部に配置された吸引カップであって収集動作中に実行される吸引カップ、または、ガイド型手段で構成されており、ガイドは、収集器が取込ステーション１０または１０’に到達すると退避される。

１ 供給コンベア，コンベア、２，２１〜２６ 製品、４ 収集デバイス，収集器、１０，１０’ 取込ステーション，ステーション、１１ 第１捕捉点，点、１２〜１５ 点、１６ 収集点，点、３１，３２ パネル

Claims (11)

1. 適切な手段によって取り込むために製品を組分けして一群を形成する方法であって、
   前記製品は、列をなして到達し、供給コンベア（１）によって移送されており、
   当該方法は、
   − 櫛の形態をなす収集デバイス（４）を用いて前記供給コンベアにある一定数の前記製品（２）を収集する工程であって、前記収集デバイスが前記製品（２）の前方方向に対して横方向に配置されている、工程と、
   − 前記製品（２）を取込ステーション（１０）に配置しかつ前記取込ステーション（１０）で解放する工程であって、前記取込ステーションが前記供給コンベア（１）の側方に位置する、工程と、
   − 前記収集デバイス（４）を環状運動で駆動する工程であって、前記環状運動が、横方向の運動であってしばしば前記製品の列に沿う上流への長手方向の運動、すなわち前記製品の前記供給コンベア（１）の長手方向の運動とは反対方向の運動と組み合わされる横方向の運動を伴う、工程と、
   − 前記製品（２）の収集を始動させる工程であって、− 前記収集デバイス（４）に対する前記供給コンベア（１）にある前記製品（２）の位置と、− 前記供給コンベア（１）の速度と、を考慮した情報にしたがう、工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 当該方法は、
   前記収集デバイス（４）について、収集される前記製品（２）が到達したことを検出した後に、
   − １番目の前記製品（２、２１）が前記製品（２、２１）の位置に到達し前記収集デバイス（４）の割り当てられたセルに押し込まれる瞬間の停止期間を作る工程と、
   次に、
   − 横方向及び長手方向の運動の組合せを始動させて次の収集の準備をする工程と、
   − 衝突する瞬間に、前記収集デバイス（４）の横方向の運動と前記収集デバイス（４）の長手方向の運動とを停止する工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 当該方法は、前記供給コンベア（１）にあるさまざまな点（１１〜１６）で次々に製品（２）を収集する工程を備え、
   前記点は、２つの連続する当該点間の間隔が同一となるように列に沿ってオフセットされていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 当該方法は、
   前記収集デバイス（４）が完全に充填されたときに、
   − 収集した前記製品（２１〜２６）を有する前記収集デバイス（４）を横方向にオフセットして、前記製品を同様に櫛型の受取構造にある取込ステーション（１０）に持って行く工程と、
   次に、
   − 前記収集デバイス（４）を前記製品（２）の前記供給コンベア（１）と平行に移動させる工程であって、まず前記製品の列及び収集される１番目の前記製品を追い越し、次に長手方向及び横方向に移動して前記収集デバイス（４）を第１捕捉点（１１）の段階に帰還させる、工程と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 当該方法は、前記収集デバイス（４）によって収集された前記製品（２１〜２６）を前記供給コンベア（１）の一側方における前記製品（２）の最後の収集点（１６）の上流側に配置する工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 当該方法は、前記収集デバイス（４）によって収集された前記製品（２１〜２６）を前記供給コンベア（１）の右側の縁部と左側の縁部とに交互に配置する工程を備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実行する装置であって、
   当該装置は、
   − 基台として機能する少なくとも１つのテーブル（３）であって、収集される製品を供給する供給コンベア（１）の高さかつ前記供給コンベア（１）の側方に配置されており、収集された前記製品を保持する、テーブル（３）と、
   − 櫛の形態をなす収集器（４）であって、前記製品（２）の前方方向に対して横方向に配置され、前記テーブル（３）の上方を移動可能な、収集器（４）と、
   − 前記収集器（４）を搬送しかつ前記供給コンベア（１）及び前記テーブル（３）に対して長手方向及び横方向に移動させるのに適した構造体と、
   − 収集される前記製品（２）が前記供給コンベア（１）にあることを検出する手段であって、当該手段が、前記収集器（４）よりも上流側に配置されかつ前記収集器（４）と共に長手方向に移動する、手段と、
   を備えていることを特徴とする装置。
8. 収集された前記製品（２１〜２６）を受け取る前記テーブル（３）は、２つのパネル（３１、３２）を備えており、
   前記パネル（３１、３２）は、前記供給コンベア（１）の両側に延在しており、収集された前記製品（２１〜２６）を縁部において前記供給コンベア（１）の両側で解放できることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記収集器（４）は、セルを備えており、
   前記セルの形状は、収集される前記製品（２）の形状と正確に対応しており、
   高速の場合において、前記製品が前記収集器の前記セル内に配置されているときに、前記製品が前記収集器（４）において弾む危険性を制限することを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 当該装置は、前記製品（２）を取込ステーション（１０、１０'）の段階で保持することを補助する追加手段を備えており、
    前記追加手段は、静止した櫛部で構成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 当該装置は、収集された前記製品を前記収集器（４）のセルに保持する追加手段を備えており、
    前記追加手段は、前記収集器（４）によって長手方向で支持されており、かつ前記製品を収集する動作中に使用されることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の装置。

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