JP7183127B2 - 集積装置および集積方法 - Google Patents
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Description
以上より、本発明は、所定の集積パターンを迅速に形成できる集積装置および集積方法を提供することを目的とする。
本発明における整列部は、複数の集積対象物であって、搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の集積対象物の搬送方向における位置を揃える。
本発明における第1集積部は、搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドを有する。
本発明における第1集積部は、好ましくは、複数の集積対象物を搬送する第2搬送路を備え、第1集積部の第2搬送路に対して整列部の複数の第1搬送路のいずれかが一体となって走行する。
本発明における第1集積部は、好ましくは、幅方向集積ガイドよりも下流に、複数の集積対象物の搬送方向の位置を揃える整列機構を備える。
本発明の第2集積部は、好ましくは、集積対象物の搬送を堰き止める干渉位置と集積対象物Pの搬送を許容する退避位置との間を移動する搬送方向集積ガイドを備える。
本発明における集積方法は、第1集積ステップの搬送方向における上流または下流に、集積対象物の搬送方向の隙間を詰める第2集積ステップを備えることができる。
集積装置1は、簡易な構成でありながら、集積体Gを迅速に形成することができる。
[集積装置1の全体構成]
集積装置1は、図1に示すように、上流(U)から整列部10と、整列部10の下流(D)に設けられる第1集積部30と、第1集積部30の下流(D)に設けられる第2集積部50と、を備える。集積装置1は、整列部10、第1集積部30および第2集積部50の動作を司る制御部70を備える。
なお、集積装置1において、図1に示すように、上流(U)および下流(D)は集積対象物Pの搬送方向(T)を基準にして特定される。ただし、上流(U)および下流(D)は、相対的な意味を含んでいる。また、集積装置1において、図1に示すように、搬送方向(T)に直交する方向を幅方向(W)という。
(整列部10の動作)
整列部10は、上流(U)から複数のN列とされた集積対象物Pを受け取る。N列とされた集積対象物Pは、搬送方向(T)の位置がずれた状態で上流(U)から受け渡される。整列部10は、受け取った集積対象物Pを、所定数n個(n1個+n2個)の単位で整列させる。より具体的には、n個のうちで、先行するn1個について搬送方向(T)の位置ずれを解消して整列させる。また、n個のうちで後続のn2個については、n1個の集積対象物Pよりも上流(U)において、搬送方向(T)の位置ずれを解消して整列させる。つまり、整列部10は、n1個の単位で連なって搬送されてきた集積対象物Pを整列させた後に、n2個の単位で連なって搬送されてきた集積対象物Pを整列させる動作を繰り返す。これにより、n1個の集積対象物Pで構成される第1グループG1とn2個の集積対象物Pで構成される第2グループG2が生成させる。
整列部10において整列された集積対象物Pは、幅方向(W)に隣接する集積対象物Pの間には隙間が空いている。
本実施形態においては一例として、複数列N=4、整列の単位n=5、整列の単位n1=3および整列の単位n2=2が採用される。これらの例は、図3~図5に示されている。
第1集積部30は、整列部10においてn1個の単位とn2個の単位で整列された集積対象物Pの幅方向(W)の隙間をなくす、つまり隙間を詰めて集積させる。第1集積部30は、典型的には、隣接する集積対象物Pが接するまで幅方向(W)の隙間を詰める。第1集積部30において、n1個の集積対象物Pの第1グループG1とn2個の集積対象物Pの第2グループG2は、それぞれの幅方向(W)の隙間は詰められるが、搬送方向(T)における第1グループG1と第2グループG2の隙間は維持される。つまり、第1集積部30は、集積対象物Pを幅方向(W)に集積させる。第1グループG1、第2グループG2は、図3~図5に示されている。
次に、第2集積部50は、第1グループG1と第2グループG2の搬送方向(T)の隙間を詰めて集積させる。第1集積部30は、典型的には、第1グループG1と第2グループG2が接するまで搬送方向(T)の隙間を詰める。つまり、第2集積部50は、第1集積部30において幅方向(W)に集積された第1グループG1と第2グループG2を搬送方向(T)に集積させる。
整列部10、第1集積部30および第2集積部50の動作の概略は以上の通りであるが、これらの動作を実現する整列部10、第1集積部30および第2集積部50の構成を順に説明する。
整列部10は、図1に示すように、上流(U)から下流(D)に向けて集積対象物Pを連続的に搬送する搬送路11と、搬送路11を駆動する駆動源である電動機M1~M4と、搬送路11で搬送される集積対象物Pを検出する検出器15と、を備える。
搬送路11は、第1搬送路11A、第2搬送路11B、第3搬送路11Cおよび第4搬送路11Dと4つの搬送路から構成される。第1搬送路11A~第4搬送路11Dは互いに平行をなして幅方向(W)に並んで配置される。第1搬送路11A~第4搬送路11Dは、例えばコンベア装置から構成される。後述する搬送路31、搬送路51も同様である。本実施形態において、第1搬送路11A~第4搬送路11Dは同じ幅(w1)を有している。
搬送路11の中で第2搬送路11Bは第1集積部30の搬送路31と繋がっており、第2搬送路11Bと搬送路31は一体となって走行する。なお、ここでは第2搬送路11Bと搬送路31が一体となって走行する例を示したが、第1搬送路11A、第3搬送路11Cおよび第4搬送路11Dのいずれかと搬送路31が一体となって走行することもできる。
第1搬送路11A~第4搬送路11Dは、それぞれに独立した第1電動機M1~第4電動機M4が接続されているので、同じ速度で駆動されることもあれば異なる速度で駆動されることもある。特に、整列部10の機能を実現するためには、第1電動機M1~第4電動機M4が異なる速度で運転されることが必要である。
第1検出器15A~第4検出器15Dの方式は集積対象物Pを検出できる限り任意であり、例えば光学式のセンサを用いることができる。
次に、第1集積部30について説明する。
第1集積部30は、図1に示すように、搬送路31と、第2グループG2の搬送方向(T)の向きを90度だけ変える偏向機構33と、を備える。また、第1集積部30は、搬送路31の幅方向(W)の両側に設けられ、所定位置に固定される幅方向集積ガイド35と、第1グループG1と第2グループG2のそれぞれの搬送方向(T)の位置を揃える整列機構37と、を備える。
搬送路31は、整列部10の第2搬送路11Bと連なっており、第2電動機M2により第2搬送路11Bと同じ速度で駆動される。
偏向機構33は、回転軸33Aを中心にして回転する連結辺33Bと、連結辺33Bの先端に設けられる押圧体33Cと、を備えている。図示を省略する電動機により連結辺33Bが一回転する間に押圧体33Cが集積対象物Pを押すことで、集積対象物Pの向きを90度だけ変える。
幅方向集積ガイド35は、搬送路31の幅方向(W)の両側に設けられている。第1グループG1に属する集積対象物Pおよび第2グループG2に属する集積対象物Pが順に通過する過程で、幅方向(W)の両側から当該集積対象物Pに接することで、幅方向(W)の隙間が狭くなる。
間隔Waは、幅方向集積ガイド35に受け渡される第1グループG1に属する集積対象物Pおよび第2グループG2に属する集積対象物Pが幅方向(W)に占める寸法よりも大きく設定される。また、間隔Wcは、集積された第1グループG1に属する集積対象物Pおよび第2グループG2に属する集積対象物Pが幅方向(W)に占める寸法と同等である。
整列機構37は一例として、図1に示すように、幅方向集積ガイド35より下流(D)に設けられている。整列機構37は、図2に示すように、無端ベルト39と、無端ベルト39に取付けられた複数のフライトバー41とを備えている。無端ベルト39は、ここでは4つのプーリ43に掛け回されており、第5電動機M5が回転駆動することにより、無限軌道上を走行する。
以上の通りであり、第1集積部30を通過すると、第1グループG1に属する集積対象物Pおよび第2グループG2に属する集積対象物Pは、幅方向(W)における集積がなされるが、搬送方向(T)においては、第1グループG1と第2グループG2の間に隙間が空けられている。これらの集積対象物Pはこの状態を保ったままで、第2集積部50に向けて搬送される。
次に、第2集積部50について説明する。
第2集積部50は、図1および図6,7に示すように、搬送路51と、搬送路51を駆動する第6電動機M6と、搬送路51の上を昇降する搬送方向集積ガイド55と、を備える。
搬送路51は、第1集積部30から受け渡される集積対象物Pを下流(D)に向けて搬送する。搬送路51の幅w3は、幅方向(W)に集積された集積対象物Pが幅方向(W)に占める寸法以上である。搬送路51は、第6電動機M6により速度V51で走行する。この速度V51は搬送路31の搬送速度V31と同じである。
第1グループG1に第2グループG2が追いついた後に、搬送方向集積ガイド55は第1グループG1と干渉しない位置まで上昇する。この位置を退避位置という。搬送方向集積ガイド55が退避位置に上昇すると、第1グループG1と第2グループG2が幅方向(W)および搬送方向(T)の双方に集積された集積体Gとなって下流(D)に向けて搬送される。
図6および図7において、干渉位置にいる搬送方向集積ガイド55を実線で示し、退避位置にいる搬送方向集積ガイド55を破線で示している。
集積装置1の上流側には、図1に示すように、集積対象物Pを単列で搬送する上流搬送路80と、上流搬送路80を単列で搬送されてきた集積対象物PをN列、本実施形態においては4列に振り分ける振分装置90と、を備える。単列で搬送されてきた集積対象物Pを順番に4列に振り分けるので、振り分けられた集積対象物Pは搬送方向(T)の位置がずれて搬送路11で搬送される。
上流搬送路80および振分装置90はその機能を果たす限りその構成は任意である。
次に、図3~図5を参照して、集積装置1の集積動作を説明する。
図3~図5において、第1搬送路11A、第2搬送路11B、第3搬送路11Cおよび第4搬送路11Dによる集積対象物Pの搬送速度をVa、Vb、Vc、Vdとする。また、図3~図5は、集積装置1の動作の理解を容易にするために、1つの第1グループG1と1つの第2グループG2だけを取り上げるが、実際には第1グループG1と第2グループG2の集積動作が連続して行われる。
なお、図3~図5には集積動作の説明に不要な要素を省いている。
図3(a)、(b)に示すように、上流(U)の振分装置90で4列に振り分けられた集積対象物Pが、例えば箱詰めされる単位である5つの集積対象物Pが搬送路11(第1搬送路11A~第4搬送路11D)を搬送される。
集積対象物P3が検出されてから搬送路11の下流端に到着するまでに要する時間tは、以下の式(1)により特定される。
時間t=L/Vb…式(1)
集積対象物P3が検出された時の集積対象物P1,P2の第1検出器15A~第2検出器15Bからの距離L1,L2は、以下の式(2)、(3)により特定される。また、それぞれが搬送路11の下流端に到着するまでに走行すべき距離ΔL1,ΔL2は以下の式(4)、(5)により特定される。
距離L1:(t3-t1)×Vc1…式(2)
距離L2:(t3-t2)×Va2…式(3)
距離ΔL1:L-L1=L-(t3-t1)×Vc1…式(4)
距離ΔL2:L-L2=L-(t3-t2)×Va2…式(5)
搬送速度Va2:ΔL1/t=(L-(t3-t1)×Vc1)/t…式(6)
搬送速度Vc2:ΔL2/t=(L-(t3-t2)×Va2)/t…式(7)
さて、図4(b)、(c)に示すように、搬送路11で整列した状態をほぼ維持しながら、第1グループG1は第1集積部30を移送される。さらに第1グループG1が下流(D)に向けて搬送されると、図5(a),(b)に示すように第1グループG1の集積対象物P1が幅方向集積ガイド35の傾斜ガイド35Bに突き当たる。一方で、図5(a)に示すように、偏向機構33まで搬送された集積対象物P4、P5は、偏向機構33の回転動作により向きが変えられる。なお、ここでは集積対象物P4、P5の向きを変える例を示したが、集積対象物P4、P5の向きを変えずに集積対象物P1,P2,P3の向きを変えて集積することもできるし、いずれの集積対象物Pの向きを変えないで集積することもできる。
第1グループG1を構成する集積対象物P1、P2、P3と第2グループG2を構成する集積対象物P4、P5は、幅方向(W)の両側から負荷を与えることにより、幅方向(W)の集積がなされる。
整列機構37には、図6(a)に示すように、第1グループG1が先行して搬送される。搬送路31における集積対象物Pの搬送速度V31と整列機構37におけるフライトバー41の移動速度V41は、V41<V31の関係を有する。したがって、図6(b)、(c)に示すように、第1グループG1および第2グループG2はそれぞれ対応するフライトバー41に堰き止められる。これにより、第1グループG1および第2グループG2はそれぞれが対応するフライトバー41に押し付けられる結果、搬送方向(T)の位置合わせがなされる。こうして位置合わせされた第1グループG1および第2グループG2は第2集積部50に受け渡される。
次に、第2集積部50における搬送方向(T)における集積の動作を図7および図8を参照して説明する。
第1集積部30の整列機構37において整列された第1グループG1と第2グループG2は搬送方向(T)に隙間を空けた状態で第2集積部50に受け渡される。第2集積部50の搬送路51の上方には搬送方向集積ガイド55が設けられており、第1グループG1が到達する前にこの搬送方向集積ガイド55が干渉位置まで降下する。そうすると、第1グループG1が搬送方向集積ガイド55に接触し搬送が堰き止められる(図7(b)、図8(b))。次いで、第2グループG2が第1グループG1に追い付くので、第1グループG1を介して第2グループG2の搬送が搬送方向集積ガイド55により堰き止められる(図7(c)、図8(c))。
以上のようにして、第2集積部50における搬送方向(T)の第2集積ステップが終わる。
次に、集積装置1が奏する効果を説明する。
集積装置1は、複数の集積対象物Pが搬送される一方向に搬送される過程で、幅方向集積ガイド35を通過し、かつ、搬送方向集積ガイド55で搬送が堰き止められることで、幅方向(W)および搬送方向(T)の集積が行われる。このとき、プッシャの複数回の往復移動といった動作を必要としない。したがって、集積装置1によれば、所定パターンの集積を迅速に行うことができる。
しかも、集積装置1は、搬送路11を通過した後に第2グループG2を構成する集積対象物P4、P5の向きを変える。つまり、搬送路11においては幅方向(W)の寸法が小さい縦向きで集積対象物P4、P5を搬送できるので、第2搬送路11Bおよび第4搬送路11Dの幅方向(W)の寸法を横向きに対応するように大きくする必要がない。
以上、本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に置き換えたりすることができる。
例えば、図9は、集積装置1のレイアウトの他の例を示している。図9に示すように、周囲のレイアウトとの関係で、屈曲した整列部10とすることができる。また、縦向きの集積対象物Pを横向きに変更するのは、図9に示すように、整列部10で行うこともできる。
10 整列部
11 搬送路
11A 第1搬送路
11B 第2搬送路
11C 第3搬送路
11D 第4搬送路
M1 第1電動機
M2 第2電動機
M3 第3電動機
M4 第4電動機
15 検出器
15A 第1検出器
15B 第2検出器
15C 第3検出器
15D 第4検出器
30 第1集積部
31 搬送路
33 偏向機構
33A 回転軸
33B 連結辺
33C 押圧体
35 幅方向集積ガイド
35A 導入ガイド
35B 傾斜ガイド
35C 排出ガイド
37 整列機構
39 無端ベルト
41 フライトバー
43 プーリ
M5 第5電動機
50 第2集積部
51 搬送路
M6 第6電動機
55 搬送方向集積ガイド
70 制御部
80 上流搬送路
90 振分装置
Claims (11)
- 搬送方向に直交する幅方向に並ぶ複数の第1搬送路により複数の集積対象物を搬送する整列部と、
前記整列部により前記搬送方向における位置が揃えられた所定数の前記集積対象物を搬送しながら、前記幅方向の隙間を詰める第1集積部と、を備え、
前記整列部は、
複数の前記集積対象物であって、前記搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃え、
先行する所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第1グループを構成し、
後続の所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第2グループを構成し、
前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物と、前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物とにより、集積体の単位が構成され、
前記第1集積部は、
前記搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドを有し、
前記幅方向集積ガイドよりも上流に、搬送される複数の前記集積対象物の向きを変える偏向機構を備え、
前記偏向機構は、
前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物のいずれか一方の前記集積対象物の向きを変える、集積装置。
- 前記整列部は、
独立して搬送速度が制御される複数の前記第1搬送路を有し、
複数の前記第1搬送路の前記搬送速度を調整することにより、所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃える、
請求項1に記載の集積装置。
- 前記第1集積部は、複数の前記集積対象物を搬送する第2搬送路を備え、
前記第1集積部の前記第2搬送路に対して前記整列部の複数の前記第1搬送路のいずれかが一体となって走行する、
請求項1または2に記載の集積装置。
- 前記第1集積部は、
前記幅方向集積ガイドよりも下流に、
複数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃える整列機構を備える、
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の集積装置。
- 前記幅方向集積ガイドの前記搬送方向の上流または下流に、前記集積対象物の前記搬送方向における隙間を詰める第2集積部を備える、
請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の集積装置。
- 前記第2集積部は、
前記集積対象物の搬送を堰き止める干渉位置と前記集積対象物Pの搬送を許容する退避位置との間を移動する搬送方向集積ガイドを備える、
請求項5に記載の集積装置。
- 前記幅方向集積ガイドの前記搬送方向の上流または下流に、前記集積対象物の前記搬送方向における集積を行う第2集積部を備え、
前記第2集積部において、
前記第1グループと前記第2グループとの間の前記搬送方向の隙間が詰められる、
請求項6に記載の集積装置。
- 前記第1集積部は、
当初の向きを維持する前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記偏向機構により向きが変えられた前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物のそれぞれが前記幅方向集積ガイドを順に通過することにより、前記搬送方向と直交する前記幅方向の集積が行われる、
請求項7に記載の集積装置。
- 前記整列部において、
前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物を、隣り合う前記第1搬送路で搬送し、
前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物を、隣り合う前記第1搬送路のいずれか、および、隣り合う前記第1搬送路に隣接する前記第1搬送路で搬送する、
請求項7または請求項8に記載の集積装置。
- 複数の前記集積対象物Pを前記搬送方向に搬送する、独立して搬送速度が制御される4列の前記第1搬送路を有する前記整列部を、前記第1集積部よりも上流に備え、
前記第1グループを構成する3つの前記集積対象物が、4列の前記第1搬送路のうちの3列の前記第1搬送路で搬送され、
前記第2グループを構成する2つの前記集積対象物が、4列の前記第1搬送路のうちの2列の前記第1搬送路で搬送され、
4列の前記第1搬送路の前記搬送速度を調整することにより、前記第1グループを構成
する3つの前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃え、かつ、前記第2グループを構成する2つの前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃える、
請求項7~請求項9のいずれか一項に記載の集積装置。
- 搬送方向に直交する幅方向に並ぶ複数の第1搬送路により複数の集積対象物を搬送する整列ステップと、
前記整列ステップにより前記搬送方向における位置が揃えられた所定数の前記集積対象物を搬送しながら、前記幅方向の隙間を詰める第1集積ステップと、を備え、
前記整列ステップは、
複数の集積対象物であって、前記搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃え、
先行する所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第1グループを構成し、
後続の所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第2グループを構成し、
前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物と、前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物とにより、集積体の単位が構成され、
第1集積ステップは、
前記第1グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記第2グループを構成する複数の前記集積対象物のいずれか一方の前記集積対象物の向きを変えた後に、
前記搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドにより前記幅方向の隙間を詰める、集積方法。
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