JP7199373B2

JP7199373B2 - カートンブランク用の供給システム

Info

Publication number: JP7199373B2
Application number: JP2019556902A
Authority: JP
Inventors: リチャード・パーソン
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: US20200039768A1; US11220408B2; EP3392170A1; CN108725889B; WO2018192739A1; EP3392170B1; JP2020517551A; CN209023237U; CN108725889A

Description

本発明は、充填システム及びカートンブランクを供給するためのその供給システムの分野に関する。より詳細には、本発明はカートンブランクをマガジンから折りユニット及び運搬ユニットに運搬するための枢動可能なリンク機構を備えた回転式供給装置を有する、供給システムに関する。又、充填システム及び回転式供給装置でカートンブランクを供給する関連した方法も提供される。

液状食品製品用のカートンに基づく包装の分野では、概して２つの主要な型のシステム、すなわちロール供給システム及びブランク供給システムがある。ロール供給システムでは、包装材料のロールがチューブ形状にされてシステムに供給され、次いで液状食品製品で充填され、次いでチューブに沿って横方向に密封されて個々の容器が形成される。カートンブランクの供給システムでは、包装材料が準備された後で包装材料を小片に切断することによりシステムに供給され、各小片は１つのパッケージに対応する。各小片は長手方向に封止されるスリーブ形状本体に形状され、さらなる折り畳みを促進するために弱化線が備えられる。スリーブ形状の包装材料片は通常ブランクと呼ばれる。充填機では、マガジン内で平面構成、すなわちスリーブ形状のブランクが平坦な形状に潰された構成に積層され、通常は開口が垂直に置かれる。ブランク供給システムを作動する１つの手法によれば、ブランクは回転式供給装置によりマガジンから取り出され、次いでスリーブがほぼ長方形の断面を想定するように操作される。スリーブの一端は、開口端を備えたパッケージが形成されるように閉鎖して封止される。次にパッケージは開口端を介して液状製品で充填され、最後にパッケージの開口端は封止して閉鎖される。

ブランクは、コンバーティング（ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）工場と呼ばれる一つの場所で生成され、充填システムが置かれた別の場所に運搬されてもよい。運搬中にブランクはブランクの内側が互いに固着するように、又は接近して置かれたブランクが互いに固着するように一緒に押しつぶされる危険性がある。従ってブランクを１つずつマガジンから高速で、例えば１秒当たり２つ以上のブランクを取り出し、不要な中断がほとんどない確固とした手法で取り出すことができることを確保することが課題である。従って信頼できる供給システムを提供できないと、高速の充填システムの開発を大幅に妨げ、生産ライン全体を制限することになる。更なる問題が、回転式供給装置と静止したマガジンとの間のこのような高速システムでの相対運動に起因する。カートンブランクは、マガジン内にブランクが平坦に積層された構造から回転式供給装置に高精度で抽出しなければならず、これには平坦なブランクの可撓性性質という更なる課題であり、回転式供給装置に関連してその瞬間的な位置の固有の遅延が生じることを意味する。カートンブランク及び回転式供給装置の供給経路の軌道の配置は、システムの速度が増加する際にブランクの信頼できる抽出を確保することが重要になる。先行技術のシステムは、このような供給経路の最適な配置があまりないことに起因して、このような信頼性を獲得する上で課題がある。

それ故、改良された供給システムが好都合であり、具体的には上述の問題及び妥協点をより多く回避でき、高速生産ラインの回転式供給装置内のマガジンから、カートンブランクのさらなる信頼できる抽出を提供できる。

従って本発明の例は、好ましくは上述のような技術分野における１つ若しくは複数の欠陥、不利益又は課題を添付の特許請求の範囲による装置を提供することによって単独で又は任意の組合せで軽減し、緩和し又は取り除く。

第１の態様によれば、カートンブランク用の供給システムが提供される。供給システムは、枢動可能なリンク機構及び把持アームを介して枢動可能なリンク機構に連結された把持頭部を含む回転式供給装置を含み、把持アームは第１の回転継手で枢動可能なリンク機構の外周に連結され、それによって把持アームはその第１の回転軸を中心に回転可能である。供給システムは複数の積層したカートンブランクを保存するように構成されたマガジンを含み、それぞれはその中に保存されるときにマガジンのマガジン面に平面構成を有し、カートンブランクはマガジン面の垂直軸に平行な積層方向に積層される。枢動可能なリンク機構は、把持頭部が接近経路を辿って把持頭部がマガジン内のカートンブランクと係合する採取位置に向かい、その後採取位置から送達位置まで送達経路を辿るように、一般供給経路に沿って動くことができるように構成される。マガジンはマガジン内に保存されるときにカートンブランクが閉じ込められるカセットを含み、カセットは、カートンブランクが積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向に沿って、カセットの近位内部表面と遠位内部表面との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法である。近位内部表面は、カートンブランクの近位縁部をカセット方向に垂直な近位位置合わせ面に位置合わせするように配置され、近位位置合わせ面は、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在し、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに、第１の回転継手は、近位位置合わせ面と第１の回転軸との間に分離距離が存在するようにマガジンに連動して位置付けられ、分離距離は、カセット方向と平行なオフセット方向に延在する。

第２の態様によれば、第１の態様による供給システム及びカートンブランクを含む充填システムが提供される。供給システムは、枢動可能なリンク機構及び把持アームを介して枢動可能なリンク機構に連結された把持頭部を含む回転式供給装置を含み、把持アームは、第１の回転継手で枢動可能なリンク機構の外周に連結され、それによって把持アームはその第１の回転軸を中心に回転可能である。供給システムは複数の積層したカートンブランクを保存するように構成されたマガジンを含み、それぞれはマガジンのマガジン面に平面構成を有し、カートンブランクは、マガジン面の垂直軸に平行な積層方向に積層される。枢動可能なリンク機構は、把持頭部が接近経路を辿って把持頭部がマガジン内のカートンブランクと係合する採取位置に向かい、その後採取位置から送達位置まで送達経路を辿るように、一般供給経路に沿って動くことができるように構成される。マガジンはカートンブランクが閉じ込められるカセットを含み、カセットは、カートンブランクが積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向に沿ってカセットの近位内部表面と遠位内部表面との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法である。近位内部表面は、カートンブランクの近位縁部をカセット方向に垂直な近位位置合わせ面に位置合わせするように配置され、近位位置合わせ面は、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在し、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに、第１の回転継手は、近位位置合わせ面と第１の回転軸との間に分離距離が存在するようにマガジンに連動して位置付けられ、分離距離はカセット方向と平行なオフセット方向に延在する。

第３の態様によれば、回転式供給装置でカートンブランクを供給する方法が開示される。回転式供給装置は枢動可能なリンク機構を含み、枢動可能なリンク機構は第１の回転継手で把持アームを介して把持頭部に連結され、それによって把持アームはその第１の回転軸を中心に回転可能である。方法は、把持頭部が接近経路を辿って把持頭部がマガジン内のカートンブランクと係合する採取位置に向かい、その後採取位置から送達位置まで送達経路を辿るように、一般供給経路に沿って枢動可能なリンク機構を動かすことを含む。マガジンは、複数の積層したカートンブランクを保存するように構成され、それぞれはその中に保存されるときにマガジンのマガジン面に平面構成を有し、ブランクは、マガジン面の垂直軸に平行な積層方向に積層される。マガジンは、カートンブランクがマガジン内に保存されるときに閉じ込められるカセットを含む。カセットは、カートンブランクが積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向に沿って、カセットの近位内部表面と遠位内部表面との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法であり、近位内部表面は、カートンブランクの近位縁部をカセット方向に垂直な近位位置合わせ面に位置合わせするように配置される。近位位置合わせ面は、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在する。枢動可能なリンク機構を一般供給経路に沿って動かすことは、第１の回転継手を近位位置合わせ面と第１の回転軸との間に分離距離が存在するようにマガジンに連動して位置付けることを含み、分離距離はカセット方向と平行なオフセット方向に延在する。

本発明の更なる例は従属請求項に定義付けられており、本開示の第２及び第３の態様の特徴は、第１の態様に関して必要な変更を加えている。

本開示の一部の例は、処理能力を増加するためにより高速で作動できる充填システムを提供する。

本開示の一部の例は、より高速でより信頼できる充填機内に供給システムを提供する。

本開示の一部の例は、より堅固な供給システムを提供する。

本開示の一部の例は、より増加した精度及びより高速で積層したカートンブランクマガジンから個々のカートンブランクを抽出できる供給システムを提供する。

本明細書で使用する場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は、述べた特徴、整数、ステップ又は構成要素の存在を明確にするために用いるが、１つ若しくは複数の他の特徴、整数、ステップ、構成要素又はそれらの群の存在或いは追加を除外しないことが強調されるべきである。

本発明の例が可能なこれらの及び他の態様、特徴並びに利点は、添付図面を参照して本発明の例の以下の説明から明白に解明される。

一例による上から見下ろした、供給システム内の回転式供給装置の概略図である。一例による詳細に上から見下ろした、供給システムの概略図である。一例による供給システム内のマガジンからカートンブランクを抽出する一連の概略図である。一例による供給システムの座標系の概略図である。一例による詳細に見た、供給システム内のマガジンからカートンブランクを抽出する一連の概略図である。一例による回転式供給装置でカートンブランクを供給する方法の流れ図である。

次に本発明の特定の例について添付図面を参照に記載する。しかし本発明は多くの異なる形で具現化されてもよく、本明細書に説明した例に限定すると解釈するべきではなく、むしろこれらの例は、本開示が完全かつ徹底的にされ、又本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。添付図面に示された例の詳細な説明に使用する専門用語は、本発明を限定することを意図するものではない。図面において同じ番号は同じ要素を指す。

図２は、カートンブランク２０１用の供給システム１００を示す。供給システム１００は、枢動可能なリンク機構１０２、１０３及び把持アーム１０５を介して枢動可能なリンク機構１０２、１０３に連結された把持頭部１０４を含む回転式供給装置１０１を含む。回転式供給装置１０１及びその枢動可能なリンク機構１０２、１０３は、図１の概観図に見られるような循環路に沿って動く。枢動可能なリンク機構１０２、１０３は、カートンブランク２０１に向かって外方に延在する。把持アーム１０５は、図２により詳細に示されている第１の回転継手１０７で枢動可能なリンク機構１０２、１０３の外周１０６に連結される。把持アーム１０５は、それによって第１の回転継手１０８の第１の回転軸１０８を中心に回転することができる。この例では、把持頭部１０４は把持アーム１０５に連動して固定した位置を有するが、把持頭部１０４は追加の回転継手（図示せず）を介して把持アーム１０５に回転して連結されてもよいことが考えられる。

供給システム１００は、複数の積層したカートンブランク２０１を保存するように構成されたマガジン１３０を含み、それぞれはその中に保存されるときにマガジン１３０のマガジン面１０９に平面構成を有する。カートンブランク２０１は、マガジン面１０９の垂直軸１１１と平行な積層方向１１０に積層される。従って各カートンブランク２０１は平面構成に折り畳まれ、マガジン１３０内で互いの上に置かれる。枢動可能なリンク機構１０２、１０３は、把持頭部１０４が接近経路１１３を辿って把持頭部がマガジン１３０内のカートンブランク２０１と係合する採取位置１１４に向かい（図２に示した位置）、その後採取位置１１４から送達位置１１６まで送達経路１１５を辿る（これは図１の概観図に示されている）ように、一般供給経路１１２に沿って動くことができるように構成される。従って把持頭部１０４は採取位置でカートンブランク２０１を取り上げ、それを送達位置１１６に運搬する。カートンブランク２０１は拡大した形状を想定するように、すなわちより長方形である断面を想定して展開することによって送達経路１１５の間に操作されてもよい。送達位置１１６では、カートンブランク２０１は供給システム１００を通過するコンベアベルトの区画内に置かれる。

マガジン１３０は、マガジン１３０内に保存されるときにカートンブランク２０１が閉じ込められるカセット１１７を含む。カセット１１７は、カートンブランク２０１が積層方向１１０及び第１の回転軸１０８に垂直なカセット方向１２０に沿ってカセットの近位内部表面１１８と遠位表面１１９との間でマガジン面１０９に延在するように閉じ込められるような寸法である。図４は、第１の回転軸１０８に関連したカセット１１７の幾何学的概観図を示す。カートンブランク２０１は、従ってカセット１１７内に積層され、第１の回転軸１０８に最も近い近位内部表面１１８から遠位内部表面１１９まで平面構成に延在する。近位内部表面１１８は、図２及び４に示されたカートンブランク２０１の近位縁部１２１を近位位置合わせ面１２２に位置合わせするように配置される。カートンブランク２０１の近位縁部１２１は、従ってその長手方向の折線に対応してもよく、長手方向の折線は近位内部表面１１８に対して置かれる。近位位置合わせ面１２２はカセット方向１２０に垂直であり、図４に関連して図２に示されたように少なくとも把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに、把持頭部１０４と第１の回転軸１０８との間に延在する。

その上、第１の回転継手１０８は、例えば図２及び４に示されたように少なくとも把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに、近位位置合わせ面１２２と第１の回転軸１０８との間に分離距離１２３が存在するように、マガジン１３０に連動して位置付けられる。分離距離１２３は、カセット方向１２０と平行なオフセット方向１２４に延在する。特定したような分離距離１２３を有することにより、接近及び送達経路１１３、１１５を最適化することができ、カートンブランク２０１が採取位置１１４に係合している間にマガジン１３０の平面１０９において把持頭部１０４をそのあらゆる動きを最小にする位置に位置合わせすることができる。把持頭部１０４の動きは、従って面１０９に垂直な方向、すなわち積層方向１１０に沿って主に集中し、それによりこの方向に効果的に引くことで、カートンブランク２０１をマガジン１３０から係脱することができ、現在係合しているカートンブランク２０１の下に位置付けられた後続のカートンブランク上に掛かる力が最小になる。従って後続の積層したカートンブランク２０１の間にある特定の摩擦が存在するが、摩擦力は最小化され、そうでなければ把持頭部１０４によって取り上げられる次のカートンブランクの位置ずれをもたらす可能性がある。述べた利点はこのような分離距離１２３を有することによって提供される一方で、これはカートンブランク２０１の位置に関連して把持頭部１０４を最適化した位置をカセット方向１２０に維持することもできる。すなわちカートンブランク２０１は、好都合なことにカートンブランク２０１の近位縁部１２１から最適化された距離で把持頭部１０４によって係合されてもよい。例えばカートンブランク２０１を高速処理の適用で、例えば充填システム内の後続のステップで長方形の断面を想定するように折り畳むことによって更なる操作ができるように適切に位置付けるために、把持頭部１０４は近位縁部１２１に隣接して、又は近位縁部１２１から決定した最適化距離に好都合な採取位置１１４を有する。従って特定した分離距離１２３を有することにより、後続の処理ステップを実行できるために把持頭部１０４がカートンブランク２０１を係合するべきところに関してこのような要件を満たすことができる一方で、採取位置１１４にあるときに積層方向１１０に沿って主に生じる把持頭部１０４の動きを保つ際に先に述べた利点を提供する。これは、カートンブランク２０１をカセット１１７から必要な距離を持ち上げるために把持頭部１０４に必要な、第１の回転軸１０８を中心とする第１の回転継手の運動量も最小化させる。第１の回転継手１０７の回転量は低減することができるので、回転式供給装置１０１の全速度は、接近及び送達経路１１３、１１５を完了する時間が低減するにつれて増加することができる。従って特定した分離距離１２３を有することにより、より信頼できる堅固な供給システム１００が高速生産ラインに提供される。更に上述のように、把持頭部１０４の動きが、上述の分離距離１２３を有することに起因して採取位置１１４にあるときに主に平面１０９に垂直な方向に集中することができるので、把持頭部１０４がマガジン１３０からカートンブランク２０１を持ち上げるときに垂直軸１１１に実質的に平行に動くことができる距離は増加する。これによりカートンブランク２０１を垂直軸１１１の方向により効果的に引くことが可能になり、これは具体的にはカートンブランク２０１がマガジン１３０の対向する側面の縁部によって適所に保持される場合に好ましく、これは垂直軸１１１の方向においてその意図しない位置ずれを防ぐために、カートンブランク２０１と若干重なってもよい。従ってカートンブランク２０１を増加した距離に沿って実質的に垂直軸１１１に平行に持ち上げることにより、カートンブランク２０１をこのような縁部からより容易に係脱させる一方で、カートンブランクは確実にマガジン１３０にしっかりと固定して保つことができる。

図３ａ～ｆは、把持頭部１０４がマガジン１３０からカートンブランク２０１を抽出する場所の一連の供給システム１００を示す。図２に見られる供給システム１００のスナップショットに対応する図３ａに示されたように、第１の回転軸１０８は近位内部表面１１８に分離距離１２３をもって位置付けられており、近位内部表面１１８はカートンブランク２０１の近位縁部１２１が置かれている近位位置合わせ面１２２と一致する。把持頭部１０４も、カートンブランク２０１を係合するために接近経路１１３に沿って採取位置１１４まで動いている。図３ｂでは、枢動可能なリンク機構１０２、１０３はその一般供給経路１１２に沿って更に前進している一方で、第１の回転軸１０８は分離距離１２３に維持されており、これは第１及び第２の枢動可能なリンク機構１０２、１０３の反対の回転方向によって提供される。同時に把持頭部１０４は、マガジン１３０からカートンブランク２０１を持ち上げるために第１の回転軸１０８を中心に回転し始めている。上に解明したように、第１の回転軸１０８を特定したように分離距離１２３に配置したことにより、採取位置１１４を近位内部表面１１８に接近して維持することができる一方で、第１の回転軸１０８を中心に回転する所与の量に対してカートンブランク２０１が延在する平面１０９に沿った把持頭部１０４の動きは最小化する。図３ｃ～ｄでは、枢動可能なリンク機構１０２、１０３は更なる前進が想定され、把持頭部１０４は、マガジン１３０からカートンブランク２０１を持ち上げるために第１の回転軸１０８を中心に回転し続ける一方で、第１の回転軸１０８は近位位置合わせ面１２２から分離距離１２３に配置されている。把持頭部１０４は図３ｅ～ｆでは送達経路１１５に沿って更に動き、平面１０９に沿って増加した軌道ベクトル成分を有する方向、すなわちカセット方向１２０に沿って動き始める。図３ｅでは、分離距離１２３は、把持頭部１０４がカセット方向１２３に沿って軌道ベクトル成分を有する供給経路１１５に沿って動くにつれて低減する。図３ｆでは、枢動可能なリンク機構１０２、１０３はマガジン１３０を通過し始め、次の把持頭部が次いで採取位置１０４に到着する。

把持頭部１０４が採取位置１１４にあり、カセット方向１２０と平行な第１の長手方向軸１２５に沿って延在する第１のカートンブランク２０１と係合しているとき、第１の回転軸１０８は、第１の長手方向軸１２５が把持頭部１０４と第１の回転軸１０８との間で積層方向１１０に延在するように位置付けられてもよく、これは図４の幾何学的概観図に示されている。すなわちカセット方向１２０に平行な第１の長手方向軸１２５に沿って平面構成に延在するカセット１１７内のブランクの積層の上部に置かれた第１のカートンブランク２０１を考えると、第１の回転軸１０８は積層方向１１０に対して第１のカートンブランク２０１の下に位置付けられる。第１のカートンブランク２０１に対する第１の回転軸１０８のこの方向の位置は、図４における距離１３１によって示されている。第１のカートンブランク２０１の下に動く第１の回転軸１０８を有することによって、把持頭部１０４が第１のカートンブランク２０１を採取位置１１４で係合するために利用できる時間は、回転式供給装置１０１及びその枢動可能なリンク機構１０２、１０３の動きが、第１の回転軸１０８の積層方向１１０への動きによって吸収されて増加することがある一方で、把持頭部１０４はカセット方向１２０、すなわち積層方向１１０に垂直に静止したままである。従ってカセット方向１２０にあるベクトル成分をもつ送達経路１１５に沿って動く前に、把持頭部１０４が第１のブランク２０１を積層方向に持ち上げるために利用できる時間は増加する。次にこれにより抽出がより信頼できて安全になる。図５ａ～ｃは、把持頭部１０４がカートンブランク２０１を係合してマガジン１３０から持ち上げる一連の更に詳細な図であり、以下で更に詳しく論じる。図５ａは、第１のカートンブランク２０１が係合される直前で、第１の回転軸１０８が依然として第１のカートンブランク２０１の第１の長手方向軸１２５の上に位置合わせされている場合の把持頭部１０４のスナップショットである。図５ｂは、把持頭部１０４と第１のカートンブランク２０１との間の最初の接触を示す。この位置では、積層方向１１０における第１の回転軸の位置は、第１の長手方向１２５と実質的に位置合わせされてもよい。図５ｃでは、第１の回転軸１０８を中心とする把持アーム１０５及び把持頭部１０４の回転は、第１の回転軸１０８が上記のように第１の長手方向１２５の下に動き続ける際にマガジン１３０からカートンブランク２０１を持ち上げ始める。

第１の回転軸１０８及び把持頭部１０４は接近経路１１３、１１３’のそれぞれに沿って動くことができることがあり、接近経路１１３、１１３’は把持頭部１０４が図２及び５ａに示されたように採取位置１１４にあるときに積層方向１１０に実質的に平行に少なくとも一部が位置合わせされる。これは、好都合なことに把持頭部１０４及び第１の回転継手１０７の両方が実質的に平行な接近経路１１３、１１３’に沿ってこの方向に動く際に、積層方向１１０に垂直な方向への把持頭部１０４の直進運動量を最小化させる。それによってカートンブランク２０１は、あらゆる後続のカートンブランクを位置ずれさせる危険が最小で効果的に上方に引くことができる。

把持頭部１０４の接近経路１１３及び送達経路１１５は、把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに少なくとも一部が実質的に平行に位置合わせされてもよい。図２は、主に同じ方向、実質的に積層方向１１０と平行に、又はカセット方向１２０に延在する最小の軌道ベクトル成分と平行に位置合わせされる把持頭部１０４の接近経路１１３及び送達経路１１５の一部が存在することを示す。接近経路１１３及び送達経路１１５のこのような配置は、特定した分離距離１２３を有することに起因して促進される。このような分離距離１２３がないと、接近経路１１３及び送達経路１１５の曲率半径は低減し、カセット方向１２０に延在する軌道ベクトル成分の一部は増加し、カートンブランク２０１の間に摩擦力がこの方向に生じる危険が大きくなる。

把持頭部１０４によって係合された第１のブランク２０１がマガジン１３０と接触している間、近位位置合わせ面１２２及び第１の回転軸１０８は分離距離１２３だけ分離されていてもよい。これは例えば図３ａ～ｅにおける一連のスナップショットに示されており、この中で図３ｅは、第１のブランク２０１がマガジン１３０から完全に係脱しているように示す一方で、第１の回転軸１０８は上に論じたように近位位置合わせ面１２２から分離距離１２３に維持されている。従って第１の回転軸１０８がマガジンの外側にある場合に位置を遅延することは、積層内の次のカートンブランクを押す行為などのいかなる干渉も回避するために、カセット方向１２０にベクトル成分を有する送達経路１１５の一部を開始する前に、カートンブランク２０１がマガジン１３０から完全に引き抜かれることを確保してもよい。

第１の回転継手１０７は、接近経路１１３’を辿っているときに、把持頭部１０４が採取位置１１４に到着して第１のカートンブランク２０１に接触するまで第１の方向に回転してもよい。第１の方向は、例えば図５ａ～ｂにおける反時計回りの方向であってもよい。次いで近位位置合わせ面１２２及び第１の回転軸１０８は、図５ｃの第１の回転継手１０７における時計回りの矢印によって示されたように、第１のカートンブランク２０１をマガジン１３０から持ち上げるときに、第１の回転継手１０７が第１の方向の反対の第２の方向に回転する間、分離距離１２３だけ分離されてもよい。従って時計回りの回転は、例えば図３ｅの更に進歩した瞬間のスナップショットに示されたように、分離距離１２３が存在する間は続いてもよい。第１の回転軸１０８の位置を第２の方向に回転する間中このように分離して位置合わせすることにより、更に時間を最大化するなどの接近経路１１３及び送達経路１１５を最適化させ、前述の経路は積層方向１１０と実質的に平行に位置合わせされる。特定した分離距離１２３を有することにより、第１のブランク２０１が持ち上げられなければならない十分な距離を達成するために、第１の回転継手１０７の時計回りの回転量を低減させる（すなわち幾何学的な利点）一方で、分離１２３を備えた第１の回転軸１０８の位置を遅延させる際に論じた最適化に起因して、時計回りの回転を完了するために第１の回転継手１０７に利用できる時間も増加することができるので（すなわち時間的な利点）、相乗効果が得られる。例えば後者の遅延は、第１のブランク２０１の第１の長手方向軸１２５の下に第１の回転軸１０８が動く（図４）ことによってさらに最適化してもよい。すなわち第１の回転継手１０７が第１のカートンブランク２０１を持ち上げるために第２の方向（例えば図５ｃでは時計回りの方向）に回転し始めるとき、第１の回転軸１０８は、図５ｃの第１の回転継手１０８の垂直矢印によって示されたように、又上に論じたように、積層方向１１０と実質的に平行で積層方向１１０と反対に直進運動を辿ってもよい。

枢動可能なリンク機構１０２、１０３は、第１のリンク１０３及び第２のリンク１０２を含んでもよい。第１のリンク１０３の一端は、第１の回転軸１０８を介して把持アーム１０５に連結され、第１のリンクの反対側の端部は第２の回転軸１３２で第２のリンク１０２に連結される。第１及び第２のリンク１０２、１０３は、接近経路１１３を辿っているときに、把持頭部１０４が採取位置１１４に到着して第１のカートンブランク２０１に接触するまで互いに連動して第１の方向に回転する。近位位置合わせ面１２２及び第１の回転軸１０８は、把持頭部１０４がマガジン１３０から第１のカートンブランク２０１を持ち上げるときに、第１及び第２のリンク１０２、１０３が第１の方向の反対に互いに連動して第２の方向に回転する間、分離距離１２３だけ分離してもよい。従って図３ａで第１及び第２のリンク１０２、１０３を位置付ける前に、すなわち把持頭部１０４が第１のカートンブランク２０１に接触する前に、第１及び第２のリンク１０２、１０３は、第１のリンク１０３が第２のリンク１０２に連動して（例えば図３ａの図では）時計回りの回転を有するように、互いに連動して回転してもよい。これにより、近位位置合わせ面１２２に分離距離１２３を備えた第１の回転軸１０８をできる限り速く接近経路１１３の軌道に位置付け得る。一旦把持頭部１０４が第１のブランク２０１に接触すると、第１のリンク１０３は、一連の図３ａ～ｅに示された第２のリンク１０２に連動して反対方向（すなわち反時計回り）に回転し始めてもよい。このような手法で分離距離１２３を備えて第１の回転軸１０８を位置付けることにより、把持頭部１０４の動きができる限り連続して平滑であることが可能であるように接近経路１１３及び送達経路１１５の軌道を更に最適化させ得、加速量は最小になり、積層方向１１０に垂直な方向の動きは最小化する。

第２のリンク１０２は、少なくとも３つの自由度を提供するために第３の回転軸１３３を介して回転式供給装置１０１に更に連結されてもよく、３つの自由度は好都合なことにマガジン１０８からカートンブランク２０１の抽出を向上させる。

把持頭部１０４は、図５ａに示されたようにカートンブランク２０１に接触するように構成された係合表面１２９を有してもよい。係合表面１２９は、第１の回転軸１０８及びカセット方向１２０で角度１２７を形成する。角度１２９は、図５ｂに示されたようにマガジン１３０から第１のカートンブランク２０１を持ち上げる前に、把持頭部１０４がまず第１のカートンブランク２０１に接触するときに、実質的にゼロであってもよい。これは、好都合なことに係合表面１２９がカートンブランク２０１に対して並列部を有するので、積層方向１１０以外の方向に第１のカートンブランク２０１を押す又は引くいかなる力も回避させ得る。従って積層方向１１０以外の方向におけるカートンブランク２０１を妨げる危険性は最小である。

充填システム２００も上記のような供給システム１００及びカートンブランク２０１を含むことが開示されている。供給システム１００は、枢動可能なリンク機構１０２、１０３を含む回転式供給装置１０１を含む。把持頭部１０４は、第１の回転継手１０７で枢動可能なリンク機構の外周１０６に連結された把持アーム１０５を介して枢動可能なリンク機構に連結され、それによって把持アームはその第１の回転軸１０８を中心に回転可能である。マガジン１３０は、複数の積層したカートンブランクを保存するように構成され、それぞれはマガジンのマガジン面１０９に平面構成を有し、カートンブランクは、マガジン面の垂直軸１１１と平行な積層方向１１０に積層される。枢動可能なリンク機構は、把持頭部が接近経路１１３を辿って把持頭部がマガジン内のカートンブランクと係合する採取位置１１４に向かい、その後採取位置から送達位置１１６まで送達経路１１５を辿るように、一般供給経路１１２に沿って動くことができるように構成される。マガジンは、カートンブランクが閉じ込められるカセット１１７を含み、カセットは、カートンブランクが積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向１２０に沿ってカセットの近位内部表面１１８と遠位内部表面１１９との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法である。近位内部表面は、ブランクの近位縁部１２１をカセット方向に垂直な近位位置合わせ面１２２に位置合わせするように配置され、近位位置合わせ面は、少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在する。少なくとも把持頭部が採取位置にあるときに、第１の回転継手は、近位位置合わせ面と第１の回転軸との間に分離距離１２３が存在するようにマガジンに連動して位置付けられ、分離距離はカセット方向と平行なオフセット方向１２４に延在する。

図６は、上に記載されたような回転式供給装置１０１でカートンブランク２０１を供給する方法３００の流れ図を示す。方法３００のステップが記載されて示された順番は、限定と解釈されるべきではなく、ステップは異なる順番で実行できると考えることができる。回転式供給装置１０１は枢動可能なリンク機構１０２、１０３を含み、枢動可能なリンク機構は第１の回転継手１０７で把持アーム１０５を介して把持頭部１０４に連結され、それによって把持アームはその第１の回転軸１０８を中心に回転可能である。方法３００は、把持頭部が接近経路１１３を辿って把持頭部がマガジン１３０内のカートンブランク２０１と係合する採取位置１１４に向かい、その後採取位置１１４から送達位置１１６まで送達経路１１５を辿るように、一般供給経路１１２に沿って枢動可能なリンク機構を動かすステップ３０１を含む。マガジン１３０は、複数の積層したカートンブランク２０１を保存するように構成され、それぞれはその中に保存されるときに、マガジン１３０のマガジン面１０９に平面構成を有する。ブランク２０１は、マガジン面１０９の垂直軸１１１に平行な積層方向１１０に積層される。マガジン１３０は、カートンブランク２０１がマガジン１３０内に保存されるときに閉じ込められるカセット１１７を含む。カセット１１７は、カートンブランク２０１が積層方向１１０及び第１の回転軸１０８に垂直なカセット方向１２０に沿って、カセット１１７の近位内部表面１１８と遠位内部表面１１９との間でマガジン面１０９に延在するように閉じ込められるような寸法である。近位内部表面１１８はカートンブランク２０１の近位縁部１２１をカセット方向１２０に垂直な近位位置合わせ面１２２に位置合わせするように配置され、近位位置合わせ面１２２は、少なくとも把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに把持頭部１０４と第１の回転軸１０８との間に延在する。枢動可能なリンク機構１０２、１０３を一般供給経路１１２に沿って動かすことは、近位位置合わせ面１２２と第１の回転軸１０８との間に分離距離１２３が存在するように、マガジン１３０に連動して第１の回転継手１０７を位置付けるステップ３０２を含み、ここでは分離距離はカセット方向１２０に平行なオフセット方向１２４に延在する。従って方法３００は、供給システム１００に関して論じた上述の利点を提供する。

方法３００は、第１の回転軸１０８の接近経路１１３、１１３’と把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに積層方向１１０と実質的に平行な把持頭部１０４を位置合わせするステップ３０３を含んでもよく、上述の通りに利点を提供する。

更に方法３００は、把持頭部１０４が採取位置１１４にあるときに積層方向１１０と実質的に平行な把持頭部１０４の接近経路１１３と送達経路１１５を位置合わせするステップ３０４を含んでもよく、上述の通りに利点を提供する。

把持頭部１０４はカートンブランク２０１に接触するように構成された係合表面１２９を有してもよい。係合表面１２９は第１の回転軸１０８及びカセット方向１２０で角度１２７を形成する。方法３００は、マガジン１３０から第１のブランク２０１を持ち上げる前に、把持頭部１０４がまず第１のカートンブランク２０１に接触するときに、角度１２７が実質的にゼロであるように把持頭部１０４を位置合わせすること３０５ステップを含んでもよく、上述の通りに利点を提供する。

本発明は具体例を参照して上に説明した。しかし上記以外の例も本発明の範囲内であることが等しく可能である。本発明の異なる特徴及びステップが記載された特徴及びステップ以外の組合せで組み合わされてもよい。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定される。

より一般的には、当業者は、本明細書に記載されたすべてのパラメータ、寸法、材料、及び構成が例示であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は本発明の１つ若しくは複数の教示が使用される具体的な１つ若しくは複数の用途に依存することを容易に理解するであろう。

Claims

カートンブランク（２０１）用の供給システム（１００）であって、
枢動可能なリンク機構（１０２、１０３）を含む回転式供給装置（１０１）と、
把持アーム（１０５）を介して前記枢動可能なリンク機構に連結された把持頭部（１０４）であって、前記把持アームは第１の回転継手（１０７）で前記枢動可能なリンク機構に連結され、それによって前記把持アームはその第１の回転軸（１０８）を中心に回転可能である、把持頭部（１０４）と、
複数の積層したカートンブランク（２０１）を保存するように構成されたマガジン（１３０）であって、それぞれは、その中に保存されるときに前記マガジンのマガジン面（１０９）に平面構成を有し、前記カートンブランクは、前記マガジン面の垂直軸（１１１）に平行な積層方向（１１０）に積層される、マガジン（１３０）を含み、
前記枢動可能なリンク機構は、前記把持頭部が接近経路（１１３）を辿って前記把持頭部が前記マガジン内のカートンブランクと係合する採取位置（１１４）に向かい、その後前記採取位置から送達位置（１１６）まで送達経路（１１５）を辿るように、一般供給経路（１１２）に沿って動くことができるように構成され、
前記マガジンは前記マガジン内に保存されるときに前記カートンブランクが閉じ込められるカセット（１１７）を含み、前記カセットは、前記カートンブランクが前記積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向（１２０）に沿って前記カセットの近位内部表面（１１８）と遠位内部表面（１１９）との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法であり、
前記近位内部表面は、前記カートンブランクの近位縁部（１２１）を前記カセット方向に垂直な近位位置合わせ面（１２２）に位置合わせするように配置され、前記近位位置合わせ面は、少なくとも前記把持頭部が前記採取位置にあるときに前記把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在し、
少なくとも前記把持頭部が前記採取位置にあるときに、前記第１の回転継手は、前記近位位置合わせ面と前記第１の回転軸との間に分離距離（１２３）が存在するように前記マガジンに連動して位置付けられ、前記分離距離は、前記カセット方向と平行なオフセット方向（１２４）に延在し、
前記枢動可能なリンク機構は、第１のリンク（１０３）及び第２のリンク（１０２）を含み、前記第１のリンクの一端は、前記第１の回転軸（１０８）を介して前記把持アームに連結され、前記第１のリンクの反対側の端部は、第２の回転軸（１３２）を介して前記第２のリンクに接続され、
前記第１及び第２のリンクは、前記把持頭部が前記接近経路を辿っているときに、前記把持頭部が前記採取位置に到着して第１のカートンブランクに接触するまで互いに連動して第１の方向に回転し、
前記第１及び第２のリンクは、前記把持頭部が前記マガジンから前記第１のカートンブランクを持ち上げるときに互いに連動して前記第１の方向とは異なる第２の方向に回転し、前記近位位置合わせ面及び前記第１の回転軸は、前記分離距離だけ分離される、
供給システム（１００）。
前記把持頭部が前記採取位置にあり、前記カセット方向と平行な第１の長手方向軸（１２５）に沿って延在する第１のカートンブランク（２０１）と係合しているとき、前記第１の回転軸は、前記第１の長手方向軸が前記把持頭部と前記第１の回転軸との間で前記積層方向に延在するように位置付けられる、請求項１に記載の供給システム。
前記第１の回転軸及び前記把持頭部は、前記把持頭部が前記採取位置にあるときに、少なくとも一部が前記積層方向と実質的に平行に位置合わせされる、それぞれの接近経路（１１３、１１３’）に沿って動くことができる、請求項１又は２に記載の供給システム。
前記把持頭部の前記接近経路及び前記送達経路は、前記把持頭部が前記採取位置にあるときに少なくとも一部が実質的に平行に位置合わせされる、請求項１～３のいずれか一項に記載の供給システム。
前記近位位置合わせ面及び前記第１の回転軸は、前記把持頭部によって係合された第１のカートンブランクが前記マガジンと接触している間、前記分離距離だけ分離される、請求項１～４のいずれか一項に記載の供給システム。
前記第１の回転継手は、前記接近経路を辿っているときに、前記把持頭部が前記採取位置に到着して第１のカートンブランクに接触するまで第１の方向に回転し、前記近位位置合わせ面及び前記第１の回転軸は、前記マガジンから前記第１のカートンブランクが持ち上げられるときに前記第１の回転継手が前記第１の方向と反対の第２の方向に回転している間、前記分離距離だけ分離される、請求項１～５のいずれか一項に記載の供給システム。
前記第１の回転継手が前記第１のカートンブランクを持ち上げるために前記第２の方向に移動し始めたときに、前記第１の回転軸は前記積層方向と実質的に平行である方向に移動する、請求項６に記載の供給システム。
前記把持頭部は前記カートンブランクに接触するように構成された係合表面（１２９）を有し、前記係合表面は前記第１の回転軸及び前記カセット方向で角度（１２７）を形成し、前記角度は、前記マガジンから第１のカートンブランクを持ち上げる前に、前記把持頭部がまず前記第１のカートンブランクに接触するときに実質的にゼロである、請求項１～７のいずれか一項に記載の供給システム。
請求項１～８のいずれか一項に記載の供給システム及びカートンブランク（２０１）を含む充填システム（２００）であって、
枢動可能なリンク機構（１０２、１０３）を含む回転式供給装置（１０１）と、
把持アーム（１０５）を介して前記枢動可能なリンク機構に連結された把持頭部（１０４）であって、
把持アームは第１の回転継手（１０７）で前記枢動可能なリンク機構に連結され、それによって前記把持アームはその第１の回転軸（１０８）を中心に回転可能である、把持頭部（１０４）と、
複数の積層したカートンブランクを保存するように構成されたマガジン（１３０）であって、それぞれは、前記マガジンのマガジン面（１０９）に平面構成を有し、前記カートンブランクは、前記マガジン面の前記垂直軸（１１１）に平行な積層方向（１１０）に積層される、マガジン（１３０）を含み、
前記枢動可能なリンク機構は、前記把持頭部が接近経路（１１３）を辿って前記把持頭部が前記マガジン内のカートンブランクと係合する採取位置（１１４）に向かい、その後前記採取位置から送達位置（１１６）まで送達経路（１１５）を辿るように、一般供給経路（１１２）に沿って動くことができるように構成され、
前記マガジンは、前記カートンブランクが閉じ込められるカセット（１１７）を含み、前記カセットは、前記カートンブランクが前記積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向（１２０）に沿って前記カセットの近位内部表面（１１８）と遠位内部表面（１１９）との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法であり、
前記近位内部表面は、前記カートンブランクの近位縁部（１２１）を前記カセット方向に垂直な近位位置合わせ面（１２２）に位置合わせするように配置され、前記近位位置合わせ面は、少なくとも前記把持頭部が前記採取位置にあるときに前記把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在し、
少なくとも前記把持頭部が前記採取位置にあるときに、前記第１の回転継手は、前記近位位置合わせ面と前記第１の回転軸との間に分離距離（１２３）が存在するように前記マガジンに連動して位置付けられ、前記分離距離は、前記カセット方向と平行なオフセット方向（１２４）に延在する、充填システム（２００）。
枢動可能なリンク機構（１０２、１０３）を含む回転式供給装置（１０１）でカートンブランクを供給する方法（３００）であって、前記枢動可能なリンク機構は第１の回転継手（１０７）で把持アーム（１０５）を介して把持頭部（１０４）に連結され、それによって前記把持アームはその第１の回転軸（１０８）を中心に回転可能である、方法であって、
前記把持頭部が接近経路（１１３）を辿って前記把持頭部がマガジン（１３０）内のカートンブランクと係合する採取位置（１１４）に向かい、その後前記採取位置から送達位置（１１６）まで送達経路（１１５）を辿るように、一般供給経路（１１２）に沿って前記枢動可能なリンク機構を動かすこと（３０１）を含み、
前記マガジンは複数の積層したカートンブランク（２０１）を保存するように構成され、それぞれはその中に保存されるときに前記マガジンのマガジン面（１０９）に平面構成を有し、前記カートンブランクは、前記マガジン面の垂直軸（１１１）に平行な積層方向（１１０）に積層され、前記マガジンは前記マガジン内に保存されるときに前記カートンブランクが閉じ込められるカセット（１１７）を含み、前記カセットは、前記カートンブランクが前記積層方向及び前記第１の回転軸に垂直なカセット方向（１２０）に沿って、前記カセットの近位内部表面（１１８）と遠位内部表面（１１９）との間で前記マガジン面に延在するように閉じ込められるような寸法であり、前記近位内部表面は、前記カートンブランクの近位縁部（１２１）を前記カセット方向に垂直な近位位置合わせ面（１２２）に位置合わせするように配置され、前記近位位置合わせ面は、少なくとも前記把持頭部が前記採取位置にあるときに前記把持頭部と前記第１の回転軸との間に延在し、前記枢動可能なリンク機構を一般供給経路に沿って動かすことは、
前記近位位置合わせ面と前記第１の回転軸との間に分離距離（１２３）が存在するように前記第１の回転継手を前記マガジンに連動して位置付けること（３０２）を含み、前記分離距離は、前記カセット方向と平行なオフセット方向（１２４）に延在し、
前記枢動可能なリンク機構は、第１のリンク（１０３）及び第２のリンク（１０２）を含み、前記第１のリンクの一端は、前記第１の回転軸（１０８）を介して前記把持アームに連結され、前記第１のリンクの反対側の端部は、第２の回転軸（１３２）を介して前記第２のリンクに接続され、前記第１及び第２のリンクは、前記把持頭部が前記接近経路を辿っているときに、前記把持頭部が前記採取位置に到着して第１のカートンブランクに接触するまで互いに連動して第１の方向に回転し、前記第１及び第２のリンクは、前記把持頭部が前記マガジンから前記第１のカートンブランクを持ち上げるときに互いに連動して前記第１の方向とは異なる第２の方向に回転し、前記近位位置合わせ面及び前記第１の回転軸は、前記分離距離だけ分離される、
方法（３００）。
前記把持頭部が前記採取位置にあるときに、前記第１の回転軸の接近経路（１１３、１１３’）及び前記把持頭部を前記積層方向と実質的に平行に位置合わせすること（３０３）を含む、請求項１０に記載の方法。
前記把持頭部が前記採取位置にあるときに、前記把持頭部の前記接近経路及び前記送達経路を前記積層方向と実質的に平行に位置合わせすること（３０４）を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
前記把持頭部は前記カートンブランクに接触するように構成された係合表面（１２９）を有し、前記係合表面は前記第１の回転軸及び前記カセット方向で角度（１２７）を形成し、前記方法は、
前記角度は、前記マガジンから前記第１のカートンブランクを持ち上げる前に、前記把持頭部が前記第１のカートンブランクに接触するときに実質的にゼロであるように前記把持頭部を位置合わせすること（３０５）を含む、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。