包装装置
【課題】製品20を継続的に包装する。
【解決手段】包装装置10は、レーンサイズが変更可能であり、製品を製品セットとし、プロダクトセットを所定の制御方法によってレーンチェーン速度に加速させるデュアルサーボグループ化機構110を有するグループ化機構14を有する。グループ化機構14は、レーンに設けられたカム面64によってレーンに回転するタイミング突起60をさらに有する。タイミング突起60が製品セットをレーンの下流側へ押し進めたときに、カム面の上昇した表面に製品が乗る。このため、製品セットの製品の間に間隔が開くことが抑制される。
【解決手段】包装装置10は、レーンサイズが変更可能であり、製品を製品セットとし、プロダクトセットを所定の制御方法によってレーンチェーン速度に加速させるデュアルサーボグループ化機構110を有するグループ化機構14を有する。グループ化機構14は、レーンに設けられたカム面64によってレーンに回転するタイミング突起60をさらに有する。タイミング突起60が製品セットをレーンの下流側へ押し進めたときに、カム面の上昇した表面に製品が乗る。このため、製品セットの製品の間に間隔が開くことが抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は自動包装技術に関し、特にグループ化機構、グリッパ・グリッド機構、ケース搬送部を改善した自動包装技術に関する。
【背景技術】
【0002】
製品の販売、出荷の準備を行う大きな生産施設において自動包装機構が多く使用されている。一般的な自動包装機構としては、製品を分けて箱やケースに搬入する包装装置が使用されている。このような包装装置は、製品搬送部、ケース搬送部、リフトテーブル部、グリッドテーブル部、およびオペレータインタフェース部の5つのセクションによって通常構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
包装装置の製品搬送部は、搬送ベルトを備える。搬送ベルトは、充填やラベリングといった処理を行う上流側から、装置のグリッド部へ製品を搬送する。複数の列に製品を整列配置するグリッドレーンに、搬送ベルトは製品を圧接する。グリッドレーンの間にある製品の搬送は、この搬送ベルトの搬送力を利用して行われる。この搬送力は、固定されたステンレス鋼のレーンガイドの間に製品を搬送させるために個々の製品アイテムの間に与えられる。製品がレーンガイドの間を通過するとき、搬送ベルトは、製品の下方に配置される支持ストリップ上に休止している。各々のグリッドレーンの端部には、先頭の製品がグリッドレーンに進入することを抑制する分離バーが設けられている。製品は、電子センサを使ってグリッドレーンに搬送されるときにモニタされる。グリッドレーンが所定の数の製品で満たされると、搬送ベルトに沿った製品の一連の流れをブレーキが止め、レーンガイドにさらに製品が進入することを抑止する。
【0004】
搬送部は、グリッドに製品を供給する。ケース搬送部は、コンベヤによって空の箱やケースをリフトテーブル上へ搬送する。リフトテーブルは、ケースをグリッドレーンの下方の所定高さまで上昇させ、下降する前に製品がケースに搬入されるのを待機する。リフトテーブルセクションは、テーブルを上下動させるエアまたは油圧リフトテーブルを備えている。グリッド領域が製品で満たされるにしたがって、リフトテーブルが上昇する。製品の配置が完了すると、この場合ではリフトテーブルは下降する。ケース搬送部は、製品が配置されたケースを放出し、別の空のケースをリフトテーブルに進入させる。オペレータは、搬送部の製品の数に応じてこれらの処理を繰り返す。
【0005】
グリッド部は、リフトテーブル上の空のケースに向かって製品を解放する。グリッド部は、グリッド領域に進入した製品を乗せる支持ストリップ、および製品をケースに案内するグリッドバスケットの2つの主要な構成要素を用いて製品を解放する。グリッドレーンへの製品の充填が完了すると、製品がケースまたは箱に落下することができるよう支持ストリップは側方に移動される。次に、支持ストリップは元の位置に戻り、製品搬送部からグリッドへと次の製品が移動されるようリンクブレーキが解除される。
【0006】
オペレータインタフェース部は、オペレータがシステムを制御して装置の動作を管理することを可能とする。このようなインタフェースは、処理を容易に確認するためどちらの側からも装置を制御することを可能とする揺動ブームに通常設置される。インタフェースは一連の押しボタンを有する。このインタフェースは、オペレータがスタート、ストップ、またはその他の動作を装置に実行させることを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ある態様において、製品を継続的に包装する包装装置は、ケースに製品を導入するフィンガーを有するグリッドアセンブリと、製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、を備える。包装される製品は、装置が継続して動作しているときに、グリッドアセンブリを単一の方向に通過する。
【0008】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、製品を搬送するレーンと、レーンにおいて駆動されるチェーンと、レーンに取り付けられ、チェーンがレーンを移動することにより搬送される突起と、レーンに配置されるカム面と、を備える。突起がカム面上を進行したとき、突起はレーンに搬送される製品に係合すべくレーンに向かって回動する。
【0009】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、グリッパヘッドアセンブリカム機構と、ケース搬送部またはグリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調節可能な調整機構と、を備える。
【0010】
別の態様において、包装装置のグリッパヘッドアセンブリは、カム支持部および把持部を有するグリッパを有する。カム支持部は内部にカム面を有し、把持部は、第1端部と、第2端部と、第1端部と第2端部との間に設けられるカム係合面と、第2端部と近接する製品係合面と、を有する。カム支持部が把持部の第2端部から移動するとき、把持部はグリッパヘッドアセンブリの第1位置に対応する開位置へ移動し、カム支持部が把持部の第2端部へ移動するとき、把持部はグリッパヘッドアセンブリの第2位置に対応する閉位置へ移動する。
【0011】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、ケース搬送部のレーンを移動する製品を製品セットに分離するデュアルサーボグループ化機構を備える。デュアルサーボグループ化機構は、第1チェーンと、第1チェーンに設けられた第1バーと、第1バーに設けられた第1ピンと、第2チェーンと、第2チェーンに設けられた第2バーと、第2バーに設けられた第2ピンと、第1チェーンを駆動する第1ドライブシャフトを有する第1サーボモータと、第2チェーンを駆動する第2ドライブシャフトを有する第2サーボモータと、搬送速度で移動する搬送チェーンと、を有する。第1チェーンおよび第2チェーンは、包装装置中のレーンにおいて異なる速度で移動し第1ピンおよび第2ピンを移動させるよう、少なくともいずれかが加速されまたは減速し、コンベアチェーンに近接して挿入された下流ピンは、コンベアチェーン上の製品を、製品が搬送速度に達するまで加速させる。
【0012】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、複数のレーンガイドと、近接する一組のレーンガイドの間に設けられ製品を移動させるレーンと、レーンに設けられ、複数のレーンガイドの一つに取り付けられるチェーンと、を備える。複数のレーンガイドは、レーンの幅を変更するよう移動可能である。
【0013】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装方法は、包装装置が継続的に動作しているときに、包装される製品とケースとの間にグリッド部を製品に接する前に配置するステップを備える。
【0014】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装装置は、包装される製品とケースとの間に配置されるグリッド部を備える。
【0015】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装装置では、包装される製品および製品を包装するケースは製品およびケースが下流側に搬送される間に一体化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
原料から有用な製品となるまでには、一つの製品に対して多くのステップを経ることが必要とされる。これらのステップは膨大であり、製造を作成するために原料の混合および処理、容器への製品の充填、および最終的な製品とするための容器へのラベル貼付などを含む。通常、顧客に対する出荷の前の最後のステップの1つが、最終的な製品(以下、「製品」という)を、適切に大きさが設定され搬送時に製品を保護するケースまたは箱へ包装することである。高い収容性を有する工場では、ケースに製品を充填する工程は、通常製造費用を減らすために自動化される。
【0017】
図1は、左から右へと製品が搬送されている状態における、たとえば継続動作包装装置など自動化された包装装置10の全体構成図である。図1は左から右へと製品が搬送している状態が示されているが、右から左へ製品が搬送される態様も可能であることは勿論である。したがって、矢印22が表した搬送方向は、製品20が他の方向に搬送されるものを含まないものとして包装装置10を限定して解釈してはならない。図1では、製品20がボトルである例を示す。なお、他のタイプの製品が包装装置10の適用範囲内であることは勿論である。包装装置10は送り込み部(図示せず)を有する。送り込み部は、製品20を集め、製品20を搬送方向22に沿って移動させる。送り込み部は、製品20をグループ化機構14に押し出す。グループ化機構14は、各々のレーンに製品20を仕分け、グリッパ・グリッド機構16へ搬送される場合に備え製品を分離する。その後、製品20はグリッパ・グリッド機構16へ移動し、製品20は把持され、ケース搬送部18にあるケース内部に下降させられる。製品20がグループ化機構14およびグリッパ・グリッド機構16で移動している間、ケース12はケース搬送部18を経由して矢印22の方向に移動する。ライトタワー8は、例えばオン、オフ、ステータスのチェックなど動作状況のシグナルを発信するよう用いられてもよい。包装装置10は、包装装置10の全体にわたって様々な位置に配置されるセンサからセンサ信号の形式で送られる検出入力を利用するコントローラよって稼働される。オペレータは、コントローラに接続されるオペレータインタフェースを用いて、製品に関連する様々なデータを入力することができる。なお、コントローラには、包装装置が自動的に作動することを可能にするソフトウェアが組み込まれている。例えばオペレータが特定の製品に関するデータを入力する場合、グリッパ・グリッド機構およびケース搬送部において、グリッパアセンブリからグリッドアセンブリを通過してケース内部へと製品を包装することが装置を分解する必要なく可能となるよう、コントローラは自動的に包装装置を調整する。検出入力はまた、コントローラがジャムを検知し、ケース搬送部およびグリッパアセンブリの少なくともいずれかをジャムが除去可能となるよう自動的に作動させることを可能とする。ジャム除去動作は自動的であるため、ジャムが除去された後は、装置はコントローラによって容易にその包装モードに再設定されることが可能となる。
【0018】
図2および3は、グループ化機構14の構成を示す。グループ化機構14は複数のレーンを有し、例えば2つから8つのレーンが併設されてもよい。また、必要に応じてさらにレーンが追加されてもよいことは勿論である。本実施形態では、レーン23、24、26、および28の4つのレーンが設けられ、各々のレーンはレーンガイド30、32、34、および38によって形成される。本実施形態において、レーン23、24、26、および28は、選択された搬送速度において、縦方向に延在する軸51を有するドライブシャフト50によってチェーン路43に沿って駆動される2つの連続したチェーン40、42を有する。ドライブシャフト50については図4に関連して詳述する。
【0019】
チェーン40、42が進行するチェーン路43は、送り込み部に隣接する第1端部102から延びる連続的な経路である。左から右へ製品を導入するものとして矢印22の方向が示されていることから、本実施形態において、チェーン40、42は時計回り方向に移動するものとして記載される。なお、包装装置10は逆方向に作動してもよいことは前述の通りである。チェーン40、42は、スプロケット104を周回すると、製品20がグループ化機構14に進入するにしたがってセクション106にある製品20の下に直接移動する。図8および9に関連して以下に詳述するように、チェーン路43のセクション108は、チェーン40、42がデュアルサーボグループ化機構110上を移動する領域を画定する。これにより、限られた数の製品20に分離されたグループを、後に進行する製品から分離し、分離された製品を所定の制御方法を用いて加速させることが可能となる。チェーン路43のセクション106および108において製品20がチェーン40、42上に直接乗っているとき、チェーン40、42は矢印22の示す搬送方向への製品20の搬送を担う。
【0020】
チェーン路43のセクション112は、(図10から12に関連してさらに詳述する)タイミング突起60の位置を画定する。タイミング突起60は、チェーン40、42の選択された箇所に回動可能に取り付けられる。タイミング突起60は、矢印22の方向に製品20を押し進めるため、カム面64によって製品20の搬送経路に回動される。すなわち、タイミング突起60は、チェーン路43の内部領域100からチェーン路43の外部領域101へ押し出される。チェーン路43のセクション114は、チェーン路43の領域を画定する。チェーン路43において、製品はチェーン40、42上ではなくカム面64の持ち上げ部68上に乗る。チェーン40、42は、セクション114において製品20の下方で移動を継続する。但し、図7において更に示すように、製品20はチェーン40、42によって直接搬送されているというよりもチェーンに取り付けられたタイミング突起60によって押されている。図7に示すように、カム面64の持ち上げ部68の上面は、チェーン40、42の上部より僅かに高くなっている。チェーン40、42が第2端部116へ進むよう、第2端部カムは製品20から間隔をおいて回動可能にチェーン40、チェーン42に設けられる。
【0021】
チェーン路43のセクション118は、チェーンの周回移動の第1部分を画定する。図5において更に詳述するように、以下に詳述するグリッドアセンブリ300にグループ化機構14の下方にクリアランスを与えるため、セクション118の下流側において、チェーン路43は通路セクション122のアイドラスプロケット120周辺を覆うよう設けられる。また、アイドラスプロケット120は、駆動スプロケット52を最大限に覆い、グリッドアセンブリ300が周回する狭い輪郭を与える。チェーン路43は、アイドラスプロケット120がない状態で、第2端部116から駆動スプロケット52に直接延在すると考えることができる。駆動スプロケット52は包装装置10においてチェーン路43に大きなスペースを与えるため、内部領域100はより大きくなる。これによってチェーン40、42と駆動スプロケット52との間の係合はより堅固に噛み合う。アイドラスプロケット120は、レーンガイド30−38に対して回転可能であり、チェーン搬送外周部132を有する。さらにチェーン路43の通路セクション124は図4に示され、後述するように、チェーン40、42が駆動スプロケット52によって駆動される領域を画定する。
【0022】
セクション126は、デュアルサーボグループ化機構110の下方においてチェーン40、42が通過するチェーン路43の一部を画定する。セクション126は、チェーンテンショナ130上を通過するチェーン40、42の経路を画定するセクション128に繋がる。さらに図6に示されるように、チェーンテンショナ130は、各々のレーンにおいてすべてのチェーン40、42が適度なテンションを持つ状態を維持する。チェーンに張力を与えること自体は、周知のチェーンテンション部材134により行うことができる。しかし、包装装置10のチェーンテンショナ130では、レーン23、24、26、および28のサイズを変更したときに、チェーンテンショナ130がチェーン40、42に適度なテンションを持たせる機能に影響を与えないよう、レーンガイド30−38に直接に接続するチェーンテンション部材134を有する。すなわち、レーンサイズがレーンガイド30−38の操作によって変化するにしたがって、チェーンテンショナ130のチェーンテンション部材134は、自動的にチェーン40、42との接触を維持するよう調整される。
【0023】
レーンサイズの変化に対応するため、駆動スプロケット52はドライブシャフト50周辺に摺動可能に配置される。スリップチェーンなどのチェーン40、42は、チェーン搬送部材45によりレーンガイド30−38に取り付けられる。また、各々のレーンガイドには、摺動可能なスプロケット52が設けられる。スプロケット52は、レーン23に示すように、チェーン40、42を搬送するチェーン搬送外周部47を有する。チェーン40、42は、レーンガイド30、32、34、36および38に取り付けられている。チェーン40、42はチェーン搬送部材45上に乗っているため、レーン23、24、26、および28の幅を変えるためレーンガイド30−38が移動するとき、チェーン40、42はレーンガイド30−38と共に移動する。レーン23、24、26、および28の幅は、異なるサイズの製品20を載置することができるよう変更可能となっている。レーンガイド30、32、34および36の幅を調整すると、チェーン40、42、およびチェーン搬送部材45を有するシステム全体は、レーンガイドと共にすべて所定の距離移動する。スプロケット52は、レーンガイド30−38に直接接続されず、一対ずつ一つのレーンガイドに保持される。スプロケット52は、チェーン40、42がレーンガイドおよびチェーン搬送部材45の移動によって移動させられるとき、適切なチェーン駆動位置に達するようドライブシャフト50に自然に摺動する。レーンガイド38などの外側のレーンは移動可能であるが、包装装置10において、レーンガイド38を固定し、残りのレーンガイド30−36がレーンガイド38に対して移動可能としてもよいことは勿論である。レーンサイズがレーンガイド30−36の操作によって変化する場合、レーンの幅はグループ化機構14の全体にわたって変化する。レーンガイド30−36の操作は、選択されたレーンガイドの上部を手動でつかみ、レーンの幅を狭めるか広げるか所望の方向にそれを移動させることによって行うことができる。
【0024】
ドライブシャフト50は、包装装置10のメインシャフトによって駆動される。本実施形態では、ドライブシャフト50は図2で示すように六角軸とされている。ドライブシャフト50に取り付けられた駆動スプロケット52は、駆動スプロケット52がドライブシャフト50上に適切に配置されるよう対応して六角形に形成された内部孔を有する。六角形に形成されたドライブシャフト50が、対応する駆動スプロケット52と共に示されているが、包装装置10において他の断面形状のドライブシャフト50が採用されてもよいことは勿論である。このときのドライブシャフト50の断面形状は、駆動スプロケット52を駆動することができ、駆動スプロケット52がドライブシャフト50に摺動可能となるいかなる形状であってもよい。断面が円形のドライブシャフト50が採用された場合、駆動スプロケット52の駆動性を確保するためにベアリングが追加して用いられてもよい。駆動スプロケット52がレーンの中でチェーン40、42を駆動するためにはドライブシャフト50と共に回転する必要があるため、駆動スプロケット52はレーンガイド30−38に固定されておらず、むしろレーンガイド30−38の各々にフローティングされている。すなわち、スプロケット52はレーンガイドに対して回転する。移動するチェーン40、42上で、スプロケット52は、チェーン40と42との間でドライブシャフト50に沿ってニュートラルポジションへと常に摺動する。スプロケットが摺動されチェーン40および42をさらに駆動するように、スプロケット52はブローチ加工されたハブを、クリアランスを隔てて備える。
【0025】
図8−9において、デュアルサーボグループ化機構110の構成をより詳細に示す。デュアルサーボグループ化機構110は、第1のチェーン150および第2のチェーン152の2つのチェーンを有する。各々がドライブシャフト153、155によって駆動され、チェーン150、152の転換ポイントとなる2つのスプロケットが設けられる。チェーン152はドライブシャフト155によって駆動され、チェーン150はドライブシャフト153によって駆動される。但し、他の構成が採用されてもよいことは勿論である。チェーン150を駆動するアイドラスプロケットはドライブシャフト155に配置され、ドライブシャフト153上のスプロケット154はチェーン150を駆動する。アイドラスプロケットはドライブシャフト155に単に自由に回転可能とされているが、ドライブシャフト153とスプロケット154との間で駆動が連結されてもよいことは理解されるところである。この場合、ドライブシャフト155上のアイドラスプロケットはドライブシャフト155によって駆動されない。同様に、チェーン152を駆動するアイドラスプロケットはドライブシャフト153に配置され、ドライブシャフト155上のスプロケット156はチェーン152を駆動する。ドライブシャフト155とスプロケット156との間で駆動が連結されているが、チェーン152を駆動するアイドラスプロケットは、ドライブシャフト153に自由に回転可能であることからドライブシャフト153によって駆動されない。チェーン150、152の速度の独立制御を可能とするため、駆動スプロケット154、156を駆動するドライブシャフト153、155の各々は、包装装置10の背面または他の好適な位置に配置される、異なるサーボモータによって制御される。すなわち、チェーン150はチェーン152と異なる速度で移動することができ、例えば、チェーン150、152の一方が停止中に、チェーン150、152の他方が移動することができる。
【0026】
チェーン150、152から延在し、各々のレーン23、24、26、および28の下を通過する所定数のバーが、チェーン150、152の各々に取り付けられる。図8−9に示される例では、各々のチェーン150、152には2本のバーが取り付けられている。チェーン150はバー158、160を有し、チェーン152はバー162、164を有する。このように本実施形態に記載される包装装置10では4本のバーが採用されているが、異なるシステムでは、異なる長さのチェーンを使用することができることから様々な数のバーを備え得る。バー158、160、162、および164は、それらがチェーン路43のセクション108の下に現れるよう、一つ一つチェーン150、152に取り付けられる。図8に示される搬送方向において、チェーン152のバー162は、セクション108の下方に最初に現れ、次にチェーン150のバー158、さらにチェーン152のバー164がセクション108の下方に現れ、最後にチェーン150のバー160がセクション108の下方に現れ、チェーン152のバー162が戻る。
【0027】
バー158、160、162、164は、レーン23、24、26、および28に対して実質的に垂直に延在し、各々はピンを有する。各々のレーンに対するバーの各々には少なくとも1本のピンが設けられる。図9に示すように、各々のレーン23、24、26、および28に対して、バー158、160、162、164の各々に一組のピン166、168が設けられている。チェーン152に取り付けられたバー162、164に配置されるピン166と、チェーン150に取り付けられたバー158、160に配置されるピン168とを区別するために、ピン166、168には異なる部品番号が与えられる。しかし、ピン166、168は同一形状に形成されてもよい。チェーン150、152がデュアルサーボグループ化機構カム(以下、単に「カム」という)172の周りを周回するときに、各々のピンに対応するカム接続部170は、製品20を倒すまたはジャムを引き起こす角度より、むしろピン166、168が矢印22と垂直な方向にレーンに進入することができるよう、ピン166、168の各々はカム接続部170上に設けられる。レーンの入り口に先立って、レーンに対してピン166、168が実質的に垂直な位置まで回転するように、カム172は平坦化されたセクション173によって形成される。製品セットを分離するためレーンにピンが垂直に進入することは、ポートランド、コネティカットのスタンダードナップ社から市販されている製品ナンバー296の連続作動包装装置によって市場においても公知の形態である。
【0028】
レーンにおいてチェーン40、42は、例えば毎秒36インチといった、レーンチェーンの速度や搬送速度など特定の速度で移動することができる。送り込み部からグループ化機構へ進入する製品20が同様に移動しない場合、製品20が転倒するおそれがある。これを防止するため、ボトルは、デュアルサーボグループ化機構110によって、制御された割合でチェーン40、42上の速度を増加させることができる。製品20を製品セットに分ける間、デュアルサーボグループ化機構110は、チェーン40、42上の製品20がチェーン40、42の速度まで加速することを可能にする。バー162からのピン166のような一連のピンは、一連の製品をまず停止させる。ピン166にセットされた製品は、チェーン40、42の速度ではなく、チェーン152の速度よりも遅い速度で搬送される。チェーン152を減速し、または完全に止めることにより、ピン166の後側に位置する製品がチェーン40、42の同じ速度でレーンに沿って移動することが抑制される。但し、チェーン40、42は製品20の下方を通過して引き続き摺動しする。デュアルサーボグループ化機構に位置するセンサによって決められるポイントにおいて、例えばバー158からピン168が、例えば各々のレーンにおいて6つのボトルなど所定数の製品の後方に現れる。また、例えばピン166など最初のピンがそのポイントで増速し、それらが姿を消すまで継続して加速するようにピン166がレーンに沿って移動する。このようにしてチェーン152はピン166を加速し、ピン166とピン168との間に製品を配置させる。ピン166は、レーン表面の下方を通過するようにチェーン152のスプロケット156を周回しているため、適切な速度で加速している製品20に影響を与えない。このように加速することによって、製品20は突然大きく加速することなく、適切な速度であるチェーン40、42の速度まで一定の比率で増速するため、製品20の転倒が抑制される。第3列のピンは、たとえばチェーン152に取り付けられるバー164から延在するピン166のように、第2列のピンによって製品が保持されている間、次の製品セットを保持するためレーンに進入する。チェーン150、152は、下流方向から搬送される製品ラインから製品セットが分離されるときに加速し、ピンが製品レーンから退出してからピンがプロダクトレーンに進入する前まで減速するプロセスを繰り返し継続する。一方のチェーンが加速モードにあるとき、他方のチェーンを追い越して移動する。その逆の場合も同様である。勿論、デュアルサーボグループ化機構に停止、移動開始、加速、減速、および一定速度での移動の割り振りを含む、チェーン150、152の他の速度パターンが採用されてもよい。チェーン150、152の各々における他の速度パターンは、デュアルサーボグループ化機構110に配置されるセンサ169などのセンサからの情報、サーボモータからの情報、またはこれらの情報の組み合わせなどの製品情報を利用して決定される。このため、包装装置10のコントローラはコンピュータシステムを備える。包装装置10を稼働させるコンピュータシステムは、チェーン150、152に取り付けられるサーボモータから、およびデュアルサーボグループ化機構110とともに提供されるさまざまなセンサからピン166、168の位置を示す情報を取得する。チェーン40、42上で製品を所定の制御方法で加速させるため、このシステムはサーボドライブを使用する。チェーン40、42は、自身が移動すべき所定の速度において一定の速度で移動する。
【0029】
製品セットに分けられデュアルサーボグループ化機構110を使用して加速された後、または図10に拡大表示されるグループ化機構突起(以下、「タイミング突起」という)60は、グリッパ・グリッド機構16において適切に受け入れられるよう製品セットの製品同士を確実に相互に近接して配置させるために使用される。製品は、送り込み部からグループ化機構14へ移動し、製品20は次々に積み重ねられ、摩擦力によりチェーン40、42と共に移動する。指定された位置で、タイミング突起60は、タイミング突起60を起立させるカム面64と接触する。タイミング突起60は、単にチェーン40、42に載置されている製品を押し進めるというより、むしろチェーン40、42と共に移動する製品20を、グリッパ・グリッド機構16に押し進める。タイミング突起60の正面図を図1、2、および8に示す。またタイミング突起60の各側面図は図3−7および9に示す。カム面64の拡大図を図11に示す。カム面64の正面図を、図1および2に示す。ドライブシャフト50は、包装装置10またはグリッパ・グリッド機構16の休止と共にタイミング突起60が停留するよう、包装装置10のメインシャフトによって駆動される。チェーン40、42の各々は、複数のタイミング突起60を有する。複数のタイミング突起60は、ピッチと呼ばれる所定の間隔が置かれて順次配置される。このピッチは、たとえば24インチ、27インチ、または36インチなどでもよい。タイミング突起60は、タイミング突起60の回動軸孔61に回動ピン62が挿通されることによりチェーン40、42に取り付けられる。これによってタイミング突起60が下方から上方へ揺動することが可能となっている。すなわち、タイミング突起60は、チェーン路43の内側の位置、すなわち内部領域100から、チェーン路43の外側の位置、すなわち外部領域101へ回動する。タイミング突起60が内部領域100にあるとき、タイミング突起60はチェーン40、42の下方に折りたたまれた状態でチェーンによって移動する。タイミング突起60の表面76に隣接するカムがカム面64に接すると、タイミング突起60は回動ピン62を中心に回動し、チェーン路43の外部領域101に押し出される。タイミング突起60は、円弧状長孔72およびピン74を有する。図8に示すように、チェーン40、42に取り付けられたピン74は円弧状長孔72に係合する。ピン74および円弧状長孔72によって、タイミング突起60の移動が制御および規制される。すなわち、円弧状長孔72は、タイミング突起60が回動ピン62を周回することを抑制する。
【0030】
製品20の間に間隔が開くことを抑制しながらタイミング突起60の押接面78によって製品20が規制されるよう、製品20は、図7に示すようにチェーン40、42に隣接して設けられる持ち上げ部68と接触する。持ち上げ部68はチェーン40、42より僅かに高い位置に配置される。これによって、製品20が減速されタイミング突起60に当接される。タイミング突起60は、グリッパ・グリッド機構16に向かって引き続き製品を押し進める。タイミング突起60によって製品20が押し進められるため、製品20はチェーン40、42と同様のスピードで移動する。このため、グリッパ・グリッド機構16に達するときには、製品20は適切なタイミング且つ適切なピッチにセットされる。チェーン40、42上にタイミング突起60が配置されることによって、チェーン40、42はスリップ搬送チェーンおよびタイミングチェーンの双方として機能することが可能となる。
【0031】
各々のタイミング突起60が、図12に示すノーズ部70に到達するまで、カム面64はタイミング突起60を上方の位置に保持する。ノーズ部70は、タイミング突起60がチェーン40、42を経てノーズ部70を周回する速度と同様の一定の速度でタイミング突起60の頂部84が移動するよう、ノーズ部カム面80が形成されている。換言すれば、タイミング突起60がチェーン路43の底部の下方にあるとき、タイミング突起60は加速しない。但し、ノーズ部カム面80の形状によって、タイミング突起60の頂部84の速度はグループ化機構14において一定の速度で移動する。タイミング突起60を同じ速度で移動させ続けることによって、ノーズ部70の周辺であっても、製品20は、グリッパが頂部84によってグリッパ・グリッド機構16の製品20を把持するときに製品20は押し進められない。頂部84の加速を抑制するノーズ部70がない場合、タイミング突起60の形状のために頂部84が折り返し部周辺で加速するが、タイミング突起60はチェーン40、42と同様の速度で移動させられることは理解されるところである。
【0032】
図10−12は、タイミング突起60、カム面64、およびノーズ部70のみを示すが、各々がチェーン路43に位置する一組のタイミング突起60があり、それぞれがチェーン40、42の各々に配置されることは理解されるところである。図4−7に示すように、各々のタイミング突起60がチェーンとレーンガイドとの間に位置するよう、タイミング突起60は回動ピン62によってチェーン40、42に取り付けられる。したがって、突起配置箇所には、一対のタイミング突起60が設けられるタイミング突起60と係合する箇所に配置される一組のカム面64およびノーズ部70を各々のレーンがさらに有することもまた理解されるところである。
【0033】
図1に戻る。チェーン40、42がノーズ部70に沿って移動しているとき、製品セットはグループ化機構14の外部に搬送され、グリッパ・グリッド機構16に搬送される。グリッパ・グリッド機構16は、複数のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を有する。グリッドアセンブリ300のカム機構302は、調節可能とされていない。なお、カム機構302は、カム面、またはカム路ということもできる。グリッパヘッドアセンブリ200は、グリッパヘッドアセンブリカム機構(以下、単に「カム機構」という)202の案内面に沿って移動する。カム機構202は、カム面またはカム路ということもできる。例えば、製品20の様々な高さのために適応するよう調整するため、またはグリッパヘッドアセンブリ200のジャムを除去するために、図13に示すジャッキネジ502によって、移動可能なカム機構202の表面が調整される。包装装置10のオペレータは、オペレータインタフェースでカム機構202の案内面の高さを調整することができる。これによってグリッパヘッドアセンブリ200の高さが移動される。オペレータは、たとえば所定のサイズに関連する新たな製品データを入力することができる。このような製品データの入力は、オペレータインタフェースで製品のバーコードを読み取るのと同様に簡易なものであってよい。また、製品に関するより詳細なデータの入力であってもよい。オペレータインタフェースと関連するコントローラは、入力されたデータを処理してグリッパヘッドアセンブリをセットすべき適当な高さを決定し、グリッパヘッドアセンブリの高さを自動的に調整する。カム機構202を上下させるジャッキネジが開示されているが、包装装置10においてカム機構202を交互に上下させる他の方法が採用されてもよいことは理解されるところである。さらに、グリッパヘッドアセンブリ200の高さ調整がコントローラによって自動制御されると記載されているが、自動制御に代わってオペレータが高さ調整に関する所定の指示をオペレータインタフェースを使って入力してもよく、またグリッパヘッドアセンブリ200の調整機構を手動で制御してもよいことは理解されるところである。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、ケース搬送部18において製品20がグループ化機構14からケース12に移動している間に、固定されたカム機構302および移動可能なカム機構202の案内面上に乗る。
【0034】
グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、コンベア400の周辺に一組配置される。コンベア400は、ドライブシャフト402の第1端および第2端に配置されるに駆動スプロケット404、406を回転させるドライブシャフト402を作動するモータによって駆動される。同様に、アイドラスプロケット408、410は、シャフト412の第1端および第2端に配置される。部分的に示される第1搬送チェーン414は、スプロケット404、408に噛合し、部分的に示される第2搬送チェーン416は、スプロケット406、410に噛合する。モータがドライブシャフト402を回転させるとき、チェーン414、416はコンベア400の周りを回転する。グリッパヘッドアセンブリ200とグリッドアセンブリ300のペアの各々は、チェーン噛合連結部418を経由してコンベア400の周りを回転する。チェーン噛合連結部418は、たとえばグリッパヘッドアセンブリ200およびレーンガイド30が支持される一対のスライドバー420を各々支持する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300がスライドバー420に支持されている間、それらがスライドバー420に沿って垂直な上下方向に移動可能であることは理解されるところである。但し、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300より通常上方に位置する。換言すれば、グリッパヘッドアセンブリ200から第1搬送チェーン414への距離は、グリッドアセンブリ300から第1搬送チェーン414への距離より通常短い。スライドバー420に対するグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300の位置は、グリッパ・グリッド機構16のカム機構422に対するコンベア400周辺のチェーン噛合連結部418の位置に依存する。
【0035】
カム機構422は超高分子量ポリエチレンによって形成されてもよい。但し、カム機構422に他の材料が採用されてもよいことは勿論である。包装装置10は、グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300のいくつかのペアを有する。本実施形態では、製品を連続的に包装するために6対のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300が利用されるが、このシステムに様々なサイズの包装装置10が採用されてもよいことは勿論である。したがって、さまざまの数のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300のペアが利用され得る。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300が上下方向に移動可能となるよう、包装装置10は少なくとも1本の(本実施形態では2本の)垂直方向に延在するスライドバー420を各ペアに対応して備える。あるグリッパヘッドアセンブリ200に注目すると、グリッパヘッドアセンブリ200は、垂直方向に延在するスライドバー420上のグリッパヘッドアセンブリフレーム204によって保持されている。グリッパヘッドアセンブリ200の下方において、1つのグリッドアセンブリ300が垂直方向に延在する同じペアのスライドバー420に保持されている。グリッパヘッドアセンブリ200は、カム機構422に対するスライドバー420の位置に応じて、グリッドアセンブリ300に対する様々な距離をもって配置される。垂直方向に延在するスライドバー420は、コンベア400の上部および下部に配置され、全てのスライドバー420は、カム機構422を内包するスペースを画定するチェーン414、416によってその上部および下部を囲われる。
【0036】
グリッパヘッドアセンブリ200を保持するグリッパヘッドアセンブリフレーム204は、グリッパヘッドアセンブリ200を受け止める溝を有する。これにより、包装装置10からグリッパヘッドアセンブリ200を単に取り外し、検査および/または修理のため都合のよい場所にそれを持っていくことで、グリッパヘッドアセンブリ200のいかなる修理も容易に行うことができる。容易に取り外し可能なグリッパヘッドアセンブリ200を有する他のメリットは、製品サイズが変化する場合、または異なる包装セットアップが要求される場合に、他の大きさのグリッパヘッドアセンブリ200を既存のグリッパヘッドアセンブリ200に代えて採用することができることである。このような溝が開示されているが、包装装置10にグリッパヘッドアセンブリフレーム204上のグリッパヘッドアセンブリ保持装置の他の変形例が採用されてもよい。グリッパヘッドアセンブリフレーム204もまた、カムローラ208を有する。カムローラ208は、カム機構202の様々な表面に転動し、カム機構202のカム面に従ってグリッパヘッドアセンブリ200を上下に移動させる。
【0037】
包装装置は、収束サイド424を備えたカム機構422を有する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は共に移動させられ、分離サイド426においてグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は各々分離される。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、カム機構422の周囲を継続的に移動する。これらは、製品20をケース12に梱包するため収束サイド424において収束し、さらに製品20を包装すべく収束サイド424に戻るため、分離サイド426上で分離する。
【0038】
包装装置10の動作が中断している間、ジャム除去または異なるサイズの製品20やケースを収容するため、グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は垂直方向に移動することができる。図13は、グリッパヘッドアセンブリ200用の調整機構500を示す図である。調整機構500は、図14に関連して後述する第1カム部210を移動させる。これによって、第1カム部210や、図15に関連して後述する下降カム部268のようないずれかの取り付けられたカム部の高さの調整が可能となる。なお、例えば調整機構500はエアモータ504を有してもよい。エアモータ504は、共通のドライブシャフト506を通じてカム機構202を支持する一組のジャッキに接続される。エアモータ504は、入力および出力のため、第1ジャッキ501に挿通されるスピンドルによって第1ジャッキ501に連結する。ドライブシャフト506またはチューブは、第1ジャッキ501を第2ジャッキ503に接続し、ウォームギヤは第1ジャッキ501および第2ジャッキ503の双方を上下に移動させるためにジャッキネジ502を回転させる。両方のジャッキは共に同等の距離を移動する。ドライブシャフト506は、いつジャッキが最高位に移動したかを判定するため、近接センサの近傍を通過する金属突出部を有する。カム機構202が最上位に到達すると、ロケーション511に示すように、その最高位は第1カム部にとってホームポジションまたはゼロポジションとなる。カム機構202を適切な高さに戻すため、通常は回転数が計測される。すなわち、エアモータ504がドライブシャフト506を回転させるにしたがって、一組のジャッキは、その回転に応じてカム機構202を上下方向に移動させる。第1センサ510は、第1カム部210がその最上位にあるか否か、またはロケーション511に示すように高さカウンタがゼロか否かを検出する。第2センサ512は、ドライブシャフト506の回転を検出する。これによってオペレータは、オペレータインタフェースにおけるタッチスクリーン上に新たな製品データを入力することにより、カム機構202の高さを設定することができる。第1カム部210は、高さカウンタ「ゼロ」であるロケーション511に移動して下降する。すなわち、正しい高さへと自動的にカウントダウンする。あるいは、オペレータがアクセス可能なスイッチまたは他の調整機器は、グリッドアセンブリ300のカム機構302から離間または近接するようカム機構202を調整するため、カム機構202の近傍に設けられる。第1カム部210の高さが調整されると、分離サイド426上のリターンカム290を有する残りのカム機構202は、第1カム部210と共に調整される。なお、ここでは2つのジャッキネジ502が示されているが、選択された高さへのカム機構202の移動を補助するため、追加的なジャッキネジが用いられてもよい。ジャッキネジ502は、例えばある態様では、エアモータ504によってドライブシャフト506が一回転する度に、第1カム部210は0.025インチ高さが変化するジャッキネジであり、この場合ジャッキネジのピッチは0.125となる。勿論、他のドライブシャフト506およびジャッキネジ502の構成が調整機構500に採用されてもよい。ロケーション「ゼロ」はホームロケーションとして記載したが、例えばカム機構202の移動スパンの中で選択されたいずれかのロケーションがホームロケーションとして用いられてもよく、システムは選択されたホームロケーションからカウントアップしてもよくカウントダウンしてもよい。包装装置10のコントローラは、オペレータが操作することなく自動的に高さ調整機構500を制御するために、選択された情報を格納し、同様にセンサから入力を受信する。
【0039】
加えて、搬送サイクル中にジャムが検出された場合、カム機構202の移動もまた利用される。カム520は、カム機構202のカム面の上方に位置し、カム機構202のカム面上にカムローラ208が転動するようカム機構202から充分な間隔を隔てて配置される。グリッパヘッドアセンブリジャム検出用近接センサ508、またはカム520と関連して配置されるセンサの作動上、グリッパヘッドアセンブリ200のカムローラ208は、たとえばカム520などのグリッパヘッドアセンブリジャム検出カムを移動させる。オペレータがグリッパヘッドアセンブリ200に属するグリッパヘッドと製品20との間のズレを調整することができるよう、スライドバー420上のカム機構202およびグリッパヘッドアセンブリ200に所定のカウント数が送信される。加えて、ジャム除去のためカム機構202が上昇させられたときに製品がグリッドアセンブリ300外まで上昇しないよう、ジャム除去時の上方への移動長さは短いものとされている。
【0040】
図14に戻る。カム機構202は、包装装置10の収束サイド424上に第1カム部210を有する。第1カム部210は、初期レベリング領域206を有する。グリッパヘッドアセンブリ200は、分離サイド426からコーナーを回った後に初期レベリング領域206を移動する。初期レベリング領域206のすぐ後には、製品把持斜面212が設けられている。グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパヘッドアセンブリフレーム204上のカムローラ208が、下方に傾斜する製品把持斜面212を転動しながら下降するにしたがって、グループ化機構14からグリッパヘッドアセンブリ200の下方において製品セットが整列する。後述するように、カムローラ208がグリッパヘッドアセンブリフレーム204から製品把持斜面212に到達したときに、グリッパヘッドアセンブリ200の各々におけるグリッパのコレットアセンブリは、製品の先端の情報に配置される。
【0041】
グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は、製品把持斜面212のすぐ後にプレート分離突部214を有する。プレート分離突部214は、カム機構202の第1カム部210から垂直方向に、第1カム部210の概ね平坦な表面216から突出する。プレート分離突部214は、カムローラが転動するカム機構上に配置されない。このため、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパヘッドアセンブリフレーム204に取り付けられるカムローラ208は、プレート分離突部214上を転動しない。その代わりに、グリッパヘッドアセンブリフレーム204は、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254を第1プレート236から分離するプレート分離突部214の上を転動するプレート分離ローラ218(図23−24参照)を備える。第2プレート254が第1プレート236から分離するとき、グリッパヘッドアセンブリ200におけるコレットアセンブリの顎部が閉じる。これにより、グリッパ内の製品のヘッド部は以下の通りとなる。グリッパヘッドアセンブリフレーム204がカム機構202上のプレート分離突部214の上方を移動するとき、製品20はグリッパヘッドアセンブリ200に把持される。このようにプレート分離突部214が記載されているが、グリッパにおいて把持部を閉鎖させるようグリッパ支持部を分離させるために、他のプレート分離係合機構がグリッパヘッドアセンブリとの係合に用いられてもよい。
【0042】
第1カム部210の概ねロケーション260において製品が把持された直後、グリッドアセンブリ300に収束すべくグリッパヘッドアセンブリ200が降下し始める前に第1カム部210上に上昇緩斜面262が設けられる。製品20の底部がグリッパヘッドアセンブリ200によってレール(グリッパ・グリッド機構16のこの箇所において製品20が支持される)に沿って引っ張られないよう上昇緩斜面262が設けられているが、これにより製品20にダメージが与えられ、または製品の転倒やジャムが発生する可能性がある。なお、たとえチェーン40、42が製品把持領域の手前で途切れていても、製品セットの後方に位置する製品20は、まだ製品把持領域を通過する必要があることは理解されるところである。グリッパヘッドアセンブリ200によって把持された後、上昇緩斜面262は、製品把持領域の下流側においてすべての製品20を安全に搬送を完了させる。グリッパヘッドアセンブリ200がレベリング領域264を進んでいるとき、把持された製品は、製品支持レール上に引きずられないよう、製品支持レールのわずかに上方に搬送される。
【0043】
製品セットのすべての製品20が第1カム部210のレベリング領域264に沿って移動し製品把持領域を通過したとき、グリッパヘッドアセンブリ200はカム機構202の第1カム部210上において下降傾斜部266に沿って下方に移動し、グリッドアセンブリ300と収束し始める。
【0044】
図13に関連して前述したように、ジャム除去や、製品の高さの変化に関連する調整のため、グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は、グリッドアセンブリ300の固定されたカム機構302からの距離を変化させるよう垂直方向に調整可能となっている。グリッドアセンブリ300のカム機構302が調節可能でないため、包装装置10の収束サイド424の下降カム部268は、グリッパヘッドアセンブリ200とグリッドアセンブリ300の収束を補償することなくグリッドアセンブリ300から垂直方向に調整されるべきでないことは理解されるところである。すなわち、グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268においてグリッドアセンブリ300上に下降する場合、それらの接触はできる限り滑らかであることが好ましい。下降カム部268が、ボトルの高さ調整のため固定されたカム機構302から遠くへ移動させられた場合、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300への距離が長いため容易に下降することはできない。このため、移動可能なカム機構202は下降カム部268を有する。下降カム部268は、グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268の第2端部272から落下したときにグリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300上に可能な限り滑らかに落下するために、相互の接触点の間に大きな径の経路を有する。下降カム部268には、下降カム部の第1端部270に近接する枢軸点274が形成されている。下降カム部268は、下降カム部268の枢軸点274および第1カム部210の枢軸点276において、第1カム部210に取り付けられている。下降カム部268には、下降カム部268内の第2端部272に近接する部分にさらに長孔278が設けられる。長孔278は、図に示すように直線的に延在するよう設けられる。長孔278に挿通されコンベア400の固定部282に挿入される図1に示されるピン280は、移動可能なカム機構202がジャム除去または新たなボトルのサイズを収容するために垂直方向に調整されるときに、下降カム部268が枢軸点274を中心に回転することを可能とする。また、下降カム部268は、ピン286が挿通され調整時に下降カム部268の動きを規制する曲長孔284を有する。このように、下降カム部268は、グリッドアセンブリ300上へグリッパヘッドアセンブリ200が滑らかに落下するよう自ら自然に調整する。このため、移動可能なカム機構202の高さが変化したときでも、グリッパヘッドアセンブリ200は、グリッドアセンブリ300の上に常に滑らかに落下することができる。
【0045】
図1に示すように製品がグリッパヘッドアセンブリ200に把持されているとき、グリッパヘッドアセンブリ200は、最終的に製品セットをケース12に導入するためグリッパヘッドアセンブリ200の真下に配置される。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、同一のスライドバー420に配置されるため、常に整然と整列配置される。ケース搬送部18は、グリッドアセンブリ300の下方に位置するようケース12を供給する。グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300上に収束するにしたがって、フィンガー310はケース12への進入を開始する。フィンガー310の間に製品がない場合、フィンガー310は閉じた状態でケース12に設けられたスリーブの間に容易に挿入することができる。このようなスリーブはボール紙で作られた仕切り板など、包装ケースで周知なものが用いられてもよい。グリッパヘッドアセンブリ200に把持された製品がフィンガー310の上端の開口部に挿通されたとき、フィンガー310は、製品がフィンガー310を通過してケース12内の適切な位置に配置されるよう分離する。グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268において落下すると、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300上において完全に休止する。グリッパヘッドアセンブリ200がこのようにグリッドアセンブリ300に係合する場合、図25−26に示す、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254に対応するプレート閉鎖ノブ312は、グリッドアセンブリ300のフレーム上で休止し、第1プレート236に向かって第2プレート254を押し戻す。図23−27にさらに関連して記載されるように、第2プレート254が第1プレート236に向かって押し戻される場合、第1ローラ248および第2ローラ250はラッチバー234におけるノッチ240の外部に押し出される。バネ、すなわちスプリングリテーナ316によってラッチバー234と係合されるバネ314の付勢力によって、ラッチバー234はグリッパヘッドアセンブリフレーム204のディスク228に向かって第1プレート236の上面246に沿う方向に移動される。ラッチバー234がこの方向に移動する場合、第1ローラ248および第2ローラ250は、ノッチ240内ではなくラッチバー234の上部に再び配置される。ラッチバー234がバネ314によってこの方向に付勢されることから、ローラ248、250はこの位置に停留し、グリッパヘッドアセンブリ200は、コンベア400の収束サイド424の始点部分において再びプレート分離突部214の近傍を通過する。上述のように、第2プレート254が第1プレート236に向かって押し進められる場合、グリッパヘッドアセンブリ200上のグリッパの顎部は、すでにケース12にパッケージされ収容される製品のヘッド部を解放すべく、また、収束サイド424を次のものが通過する間に包装すべき新しい製品セットを係合すべく開口する。
【0046】
グリッパヘッドアセンブリ200用のカム機構202は、さらにリターンカム290を有する。リターンカム290は、コンベア400の分離サイド426上に設けられる。セットされる製品がケース12に包装され、その上にグリッパヘッドアセンブリ200を担持するグリッドアセンブリ300がケース搬送部18から離間して進行すると、グリッパヘッドアセンブリ200のカムローラ208はリターンカム290に係合する。これによって、グリッドアセンブリの移動可能なカム面の選択された高さに対応するためにカム機構202におけるの最高位にリターンカム290が達するまで、グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300からさらに離間するようスライドバー420に沿って導かれ、グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300から離間する。グリッパヘッドアセンブリ200は、その後、リターンカム290に沿って第1カム部210に達するまでアイドラスプロケット408の周りを周回し、前述のように、包装すべき製品セットの上に下降し、グリッドアセンブリ300上に落下する。
【0047】
カム機構422の収束サイド424上において固定されたグリッドアセンブリ300のカム機構302は、第1上り斜面326、下り斜面330、包装領域332、および第2上り斜面334を有する。第1上り斜面326は、グリッドアセンブリ300が包装されるべき製品セットの下に位置するときにグリッドアセンブリ300が位置するレベリング面328に達する。下り斜面330において、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパがグリッドアセンブリ300のフィンガー310によって搬送される。包装領域332において、グリッパヘッドアセンブリ200、グリッドアセンブリ300およびケース12が完全に収束する。第2上り斜面334において、グリッドアセンブリ300はグリッパヘッドアセンブリ200を上方に担持し、ケース12からグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を離間させるためスライドバー420に沿って移動する。これによって、ケース12はケース搬送部18によって搬送されることができる。カム機構422の分離サイド426にグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を移動させるためにドライブシャフト402を周回するにしたがって、カム機構302はセクション336において水平となる。
【0048】
コンベア400のカム機構422の分離サイド426上において、移動可能なカム機構202のリターンカム290は、グリッドアセンブリ300からグリッパヘッドアセンブリ200を離間させるためのその上昇勾配が始まる。分離サイド426上において固定されたカム機構302は、帰還下り斜面338を有する。帰還下り斜面338は、シャフト412に近接するレベリングセクション340において固定されたカム機構302が水平となるまで、グリッドアセンブリ300をカム機構422の収束サイド424に戻す。
【0049】
包装装置10は、製品20およびグリッパヘッドアセンブリの下方から移動するグリッドアセンブリ300を利用してもよく、これによっても製品20はグリッドフィンガーによって一方向に搬送されることは理解されるところである。これは、グリッドシステムがまず製品上に移動し、製品がピックアップされケースに向かって搬送され、ケースまたは箱の上まで搬送したときにグリッドシステムを通じて製品を落下させる、従前の包装方法における改善点である。この種のシステムでは、製品はグリッドシステムにより往復して搬送される必要があり、このため、ジャムや故障に対応するための大きなスペースを要する。なお、グリッドフィンガーによる一方向への搬送は、通常動作中において製品の搬送を停止しなければならない断続的動作装置と異なり、連続動作包装装置においてグリッドアセンブリが継続的に下流に移動している間行われる。
【0050】
再び図1に戻る。ケース搬送部18は、ケース搬送機構802の調整機構800を有する。第1端部から第2端部までケース搬送機構802をケース12が滑らかに移動するが、ケース搬送機構802は、いくつかのセクションによって構成される。ケース搬送機構802においてホームロケーションまたはゼロロケーションに到達するため、ケース搬送機構802の調整機構800はケース搬送機構802をカム機構302に向かって上昇させるのではなく、カム機構302から離間するよう下降させること以外は、調整機構800は、カム機構202の高さ調整機構500と同様の方法で動作する。調整機構800は、ケース搬送機構802が最下位となるまでケース搬送機構802を下降させる。この最下位がホームロケーションまたはゼロロケーションとなる。ゼロロケーションが認識されると、オペレータまたはコントローラによって決定された適切な高さとなるまで、ケース搬送機構802を移動させるための所定の周回数が決定される。なお、ホームロケーションがゼロロケーションの代わりに採用されてもよいことは勿論である。ケースコントローラは、適切な設定値までカウントアップまたはカウントダウンすべきかを自動的に判定する。
【0051】
ケース搬送機構802は、ジャッキネジ806に伝達機構を介して接続されるエアモータ804を使って調整される。本実施形態では、ケース搬送機構802を上昇または下降させるための4本のジャッキネジが設けられている。2本のジャッキネジ806からなるペアの各々は、ドライブシャフト(図示せず)によって結合される。なお、このドライブシャフトは、図13に示される高さ調整機構500のドライブシャフト506と同様である。エアモータ804がドライブシャフトを回転させると、ジャッキネジ806はケース搬送機構802をドライブシャフトの回転数に応じて、カム機構302に向かってまたはカム機構302と離間するように上昇または下降する。センサ810は、ケース搬送機構802が最下位に位置しているか、または高さカウントがゼロであるかを検知するために用いられる。第2センサ812は、ドライブシャフトの回転数を検出する。これによりオペレータは、オペレータインタフェースとしてのタッチスクリーン、またはキーパッド、キーボード、スキャナなどに限られない他のオペレータインタフェースに新たなケースサイズを入力することによってケース搬送機構802の高さを設定することが可能となる。ケース搬送機構802は、ケース搬送機構802に設けられるセンサからの入力、またはオペレータインタフェースを介したオペレータからの入力を利用してゼロポジションまで下降させられ、適切な高さとなるまでコントローラを用いてカウントアップする。あるいはオペレータは、調整機構800を使用するケース搬送機構802の高さを直接調整するために、ノブ、スイッチ、その他などの調整機構コントローラを利用することもできる。走行サイクル中にジャムが検出された場合、ケース搬送機構802の移動も利用される。ケース搬送機構802は、ジャム除去のためケース搬送部18において最下位またはゼロロケーションまで下降する。
【0052】
グリッパヘッドアセンブリ200は、複数のグリッパを有する。複数のグリッパの各々は、製品20のヘッド部に係合する。図16−17に示すように、本実施形態に係るグリッパは、グリッパはカム機構としても機能し、グリッパヘッドアセンブリ200としての下降ヘッド機構の一部も構成する。以下、このグリッパをグリッパ600という。グリッパヘッドアセンブリ200は、第1支持部、および第2支持部を有する。第1支持部は、本実施形態では動作中は上方のプレートとなる第1プレート236を有する。第2支持部は、本実施形態では動作中は下方のプレートとなる第2プレート254を有する。第2プレート254は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204のプレート分離ローラ218が、プレート分離突部214上に移動したとき、または他のタイプのグリッパ支持分離機構と係合したときに、第1プレート236から分離することができる。第2プレート254はグリッドアセンブリフレームに係合するプレート閉鎖ノブ312使って、第1プレート236に向かって引き戻される。
【0053】
第1プレート236および第2プレート254には、複数のグリッパ600が取り付けられている。グリッパ600の数は、製品セット中の製品の数と一致する。包装装置10は、必要な数より多くのグリッパを600に設けることは可能であるが、必要な数よりグリッパ600の数が少なければ、製品を適切に包装することは困難である。また、少なくとも必要とされる数のグリッパ600が所定の方法でグリッパ・グリッド機構16に導入する製品の配置と一致するよう配置される必要がある。本実施形態では、製品セットの各々は、グループ化機構14からグリッパ・グリッド機構16へ進行する6本のボトルを4レーン分有する。したがって、グリッパヘッドアセンブリ200は、4つの列および6つの段に配置される24個のグリッパ600を有する。勿論、包装装置10のグリッパヘッドアセンブリ200においてグリッパ600の他の配置が採用されてもよい。
【0054】
各々のグリッパ600は、外側カム支持部602を有する。本実施形態では、外側カム支持部602は、例えばプラスチックにより形成されるチューブとして設けられる。外側カム支持部602は、第1端部604および第2端部606を有する。第1端部604は、第2プレート254の開口部610に嵌挿されるスレッド608を有する。第1端部604は、外側カム支持部602のメインセクション612の外径より小さい外径を有する。当接部614は、第1端部604およびメインセクション612の間で形成される。第2プレート254が第1プレート236から分離し、図17に示されるX方向に、第2プレート254が外側カム支持部602を押し進めると、当接部614は第2プレート254の表面255に当接する。外側カム支持部602は、さらに第1内部孔616を有する。第1内部孔616は、外側カム支持部602の第1端部604から、第1内部孔616よりも径が大きい第2内部孔618まで延在する。外側カム支持部602の第2端部606の近傍であって第2内部孔618の内部に、コレットアセンブリ624の顎部622を把持するカム面として機能する内周突部620が設けられる。なお、内周突部620における外側カム支持部602の内径は、第2内部孔618の残りの部分の内径よりも小さい。
【0055】
コレットアセンブリ624は第1端部626を有する。第1端部626は、第2内部孔618に嵌挿できるようその大きさが決定される。このようにコレットアセンブリ624の第1端部626の最も外側の直径は第2内部孔618の直径より小さい。コレットアセンブリ624は第2端部628を有する。第2端部628は外側カム支持部602から外側に向かって拡開する。コレットアセンブリ624の第2端部628は、外側カム支持部602のメインセクション612の外径と実質的に同一、またはそれより微小に大きい外径を有する。コレットアセンブリ624は一般に円形の外周面を有するが、この外周面には、把持する顎部622を受けるために形成された溝部630が設けられている。図16−17の断面図に示されるように本実施形態では2つの顎部622が設けられているが、2つより多い顎部が設けられてもよいことは理解されるところである。同等の数の溝部630が、コレットアセンブリ624の外部に形成される。本実施形態は、一対の顎部622を有する。一対の顎部622の各々は、コレットアセンブリ624の第1端部626の一部、顎部622、およびコレットアセンブリ624の第1端部626の別の一部に挿通される合わせピンである回動ピン632によって、コレットアセンブリ624の第1端部626に回転可能に取り付けられている。
【0056】
コレットアセンブリ624の第1端部626は第1面634を有する。第1面634は、外側カム支持部602の第1内部孔616と外側カム支持部602の第2内部孔618との間に形成されるインナーレッジ636と実質的に平行に設けられる。コレットアセンブリ624の第1面634を通過したところに、コレットロックネジ640と噛合する雌ネジ部が形成された中央内部孔638が設けられる。なお、コレットロックネジ640はコレットアセンブリ分離ネジということもできる。コレットロックネジ640は、第2端部644がロッド642に固定され、第1端部646が第1プレート236に固定されるロッド642を固定する。ロッド642は、別のネジ648によって第1プレート236に固定される。コレットアセンブリ624は、第2内部孔650および第3内部孔652を有する。第2内部孔650は、コレットロックネジ640を収容し、第3内部孔652は、王冠プロテクタ654を収容する。第3内部孔652に導入する製品20のヘッド部を保護するため、王冠プロテクタ654は、ゴム、その他これに類似する材料によって形成されている。また、王冠プロテクタ654はコレットロックネジ640の下方への移動を規制し、コレットロックネジ640の落下を抑制する。コレットアセンブリ624はさらに第4内部孔656有する。第4内部孔656は製品20のヘッド部を収容する。コレットアセンブリ624の第2端部628と、第4内部孔656との接合部には面取りが施されている。すなわちコレットアセンブリ624は、円錐台形部658を有する。円錐台形部658は、第4内部孔656に収容される製品20のヘッド部を第4内部孔656内部へと案内する。
【0057】
コレットアセンブリ624の各々の顎部622は第1端部660を有する。第1端部660は、回動ピン632、および突部係合カム662を有する。突部係合カム662は、凹面664および顎部622を有する。凹面664は、顎部622の第1端部660から顎部622の第2端部668へと延在する。顎部622の第2端部668は製品係合面670を有する。製品係合面670は、製品20の内向き湾曲部に適合する内向き湾曲部を有する。顎部622が開状態にあるとき、第1端部626の第4内部孔656の内面は、顎部622の製品係合面670の内向き湾曲部と連続的となる。顎部622が閉鎖状態にあるとき、製品係合面670は、製品20と係合するために第4内部孔656内部に向かって進行する。
【0058】
グリッパヘッドアセンブリ200において第2プレート254が第1プレート236と近接する場合、図16に示すように、グリッパ600の外側カム支持部602は上方に引き上げられる。この位置において、外側カム支持部602の内周突部620は、顎部622の突部係合カム662の上部に係合する。内周突部620は、顎部622の第1端部660が内向きに移動し、顎部622の第2端部668が外向きに移動するよう、第1端部660を回動させる。顎部622の第2端部668が外向きに移動するのに伴い、第1端部626の第4内部孔656に収容されていた製品20のヘッド部は、グリッパ600の外部に自由に移動することが可能となる。図17に示すように、第2プレート254が第1プレート236から離間された場合、外側カム支持部602は第1端部626に押接される。これによって、内周突部620は顎部622の第2端部668に向かう方向に押し進められ、その結果、顎部622の第2端部668は回動ピン632を中心に内向きに回転する。顎部622の第2端部668が内向きに回転した場合、顎部622の製品係合面670は第4内部孔656内部に向かって進行し、顎部622の製品係合面670間の距離よりも大きい径となる製品のヘッド部のボトルキャップなどのいずかの部分が、顎部622によって第4内部孔656から抜け出ることのないよう係合される。包装すべきボトルまたは他の関連する製品20がグリッパヘッドアセンブリ200に係合する場合、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254は第1プレート236に近接することは理解されるところである。図17に示すように、ボトルがグリッパヘッドアセンブリ200によって把持されることが可能な状態となった場合、第2プレート254は、第1プレート236から外側カム支持部602へと移動させられる。これにより、製品のヘッド部を固定すべく顎部622が閉じる。回動する顎部622を除いて、コレットアセンブリ624は第1プレート236に対し固定された状態とされている。第2プレート254が第1プレート236に向かっておよび第1プレート236から離間する方向に滑らかに移動するために、全てのグリッパ600は実質的に同時に開放および閉鎖する顎部622を有する。以上、バネから解放され、機械的にカム面を用いて開放および閉鎖するグリッパについて説明した。
【0059】
図18−19に、グリッパヘッドアセンブリ200に用いられるグリッパの別の実施形態を示す。グリッパ600と同様に、グリッパ700はカム支持部702を有する。カム支持部702は、外側支持部または円形リングということもできる。カム支持部702は、本実施形態ではチューブとして記載される。カム支持部702は、第2プレート254に取り付けられる第1端部704、および第2端部706を有する。内側保持バー707は、カム支持部702の第2プレート254への固定を補助する。グリッパ600の内周突部620の代わりに、カム支持部702に固定されカム支持部702の第2端部706に近接するカムリング720が設けられる。カムリング720は、使用によりカムリング720が摩耗した場合を考慮して交換可能となっており、入れ替えることが可能となっている。カムリング720は、製造時の耐久性を考慮して、所定の位置にあるときカム支持部702内においてわずかにフローティングされている。カムリング720はツールを必要とすることなくカム支持部702から着脱することが可能となっている。このため「ツールレス」の手続きを用いて着脱することが可能である。図22に示すように、カムリング720は、第2端部706上に係止部が形成されたカム支持部702に対する係止部を有する。これらの係止部は、平坦な部分を有してもよく、また鉤状の部分を有してもよい。係止部同士が適合する場合、カムリング720は、カム支持部702に対して挿入および取り外しすることができる。カムリング720が第2端部706に挿入されると、カムリング720の係止部と第2端部706の係止部とがずれるように、カムリング720はカム支持部702内部において回転することができる。したがって、使用中においてカムリング720はカム支持部702内に係止されたままの状態となる。勿論、カムリング720は交換を必要とするが、カム支持部702内においておよそ90°、または4分の1周回転させ、カムリング720の係止部と第2端部706の係止部とを位置合わせすることによりカムリング720をカム支持部702から取り外すなどの、「ツールレス」の手続きを用いて簡易に交換することができる。
【0060】
グリッパ700は、グリッパポスト722を有する。グリッパポスト722は、第1端部724において第1プレート236に取り付けられる。グリッパポスト722の第2端部726は、クッショングロメット728を有する。ポストスタッド730は、グリッパポスト722を第1プレート236に保持させるため、グリッパポスト722の中央内部孔を通過する。グリッパの一組の顎部732は、顎部バネ734においてグリッパポスト722に取り付けられ、枢軸点735を中心にグリッパポスト722に対して回動可能となっている。製品を包装している間、カムリング720が使用により摩耗している場合であっても、グリッパ700がその保持部の内部に製品のヘッド部を確実に保持するため、ばね734は閉鎖位置の顎部732に付勢する。顎部732の各々は、カム端部736および製品係合端部738を有する。カム端部736は顎部732の第1端部740に近接し、製品係合端部738は顎部732の第2端部742に近接する。カム端部736は、顎部732を開放し閉鎖させる機能を有するカムリング係合面を備える。カム端部736におけるカムリング係合面は、拡開カム面744を有する。拡開カム面744は、顎部732の第1端部740に近接して設けられる。拡開カム面744に近接して、拡開カム面744から閉鎖カム面748に延在するカム結合部746が設けられる。カム支持部702の内部において、拡開カム面744と閉鎖カム面748がカム支持部702の内壁に向く角度となるようカム端部736が形成される。図18−19の断面図に示すように、カム端部736は砂時計状に形成されている。図25−26に示すように、製品係合端部738において、顎部は広い部分が第2端部742に近接する台形形状に形成されている。顎部732の各々は、窓部764を有する。窓部764によって、オペレータは、たとえば図26に示すようにグリッパが閉鎖状態にあるときグリッパに製品のヘッド部が挿入されるのを視認することができる。窓部764によって、グリッパ700内において適切な係合を確実なものとすべくグリッパヘッドアセンブリ200によって把持されたときの製品20を視認することが可能となる。
【0061】
各々の顎部732の製品係合端部738は、ペアアングル面750を有する。図20−21に詳細に示すように、ペアアングル面750は製品20と係合する。図20に示すように、製品全体が、閉鎖状態にあるその顎部によって顎部732内に保持された場合、製品のヘッド部は、ペアアングル面750の各々のペアの間に配置され対向する中央領域751の間の中央に配置される理想的には、グリッパ700の各々は把持すべき製品20の長手方向の軸と同じ縦方向の軸を有する。しかし、実際は製品20の各々は把持の前に完全に整列されない可能性がある。このため、顎部732が開位置から閉位置に移動するにしたがって、ペアアングル面750はペアアングル面750の端部760によって長手方向中心位置749に自然な態様で製品を案内し、製品のヘッド部に製品係合案内面762が滑らかに当接し、長手方向中心位置749に位置するよう製品20を案内する。なお、この方法により、製品の頂部で把持部材をぴしゃりと閉めるスラム法よりも滑らかに、製品を適切な位置に配置することができる。このようなスラム法では、製品を適切な位置に配置するために、たとえばグリッパ600の円錐台形部658などが用いられる。ペアアングル面750がヘッド部の代わりに製品20の側部に係合するので、配置処理において、たとえばボトルキャップなどによる製品の封止を阻害しない。
【0062】
第2プレート254が第1プレート236に近接する位置にある場合、顎部の拡開カム面744は、製品係合端部738が相互に離間するように顎部732を回動させるためにカムリング720に当接する。第2プレート254が第1プレート236から離間された場合、カム支持部702は顎部732の第2端部742に向かってX方向に移動し、カムリング720は拡開カム面744から離れ、閉鎖カム面748に達するようにスライドする。カムリング720が閉鎖カム面748を押圧すると、顎部732上の製品係合端部738は、その間に製品のヘッド部を保持するよう閉鎖される。
【0063】
以上、図示したようなチューブ、またはカムを支持することができる他の支持部材であって、同様に作動するよう把持部の端部に向かってまたは離間する方向に移動可能な他の支持部材を利用するグリッパを説明した。チューブとして示したカム支持部は、上述したものと同様に機能するよう、例えば4本のバーからなるリンクと、スライダクランク機構、ベルクランクなどのリンクシステムに置換されてもよい。チューブが把持部の端部に向かって移動するにしたがって把持部は閉じ、これによって把持部は製品の少なくとも一部を取り囲むことができる。チューブが把持部の端部から離間する方向に移動するにしたがって把持部は開き、これによって把持部は保持していた製品を解放することができる。把持部の開動作および閉動作は、チューブ内部に配置されたカム面を使うことにより行われる。把持部は、グリッパ600および700の顎部が用いられるものを特に記載したが、グリッパヘッドアセンブリのグリッパに、変形可能な物質により形成された把持部、顎部の一方が回転可能であり他方が固定された把持部、単一のコレットによる把持部、膨張可能な把持部のいずれかが採用されてもよく、また、これらにも限定されないことは理解されるところである。
【0064】
図23−27に戻る。グリッパヘッドアセンブリ200に示されるグリッパは図18−19に示されるグリッパ700であるが、例えばグリッパ600またはこれに限られない他の適切なグリッパが、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパと共に用いられてもよいことは理解されるところである。グリッパは、修理、交換、または再構成のために、交換可能にグリッパヘッドアセンブリ200に取り付けられていてもよい。
【0065】
グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202の第1カム部210上のプレート分離突部214に関して前述したように、グリッパヘッドアセンブリフレーム204は、プレート分離突部214を転動する、図23−24に示すプレート分離ローラ218を備える。プレート分離ローラ218は揺動部材224上に設けられ、回動軸222は回動するが、プレート分離ローラ218の回動軸220は、カムローラ208の回動軸222と略垂直となっている。プレート分離ローラ218は、グリッパヘッドアセンブリ200が摺動して上昇または下降するスライドバー420の間の位置においてグリッパヘッドアセンブリフレーム204から延在する。プレート分離ローラ218がプレート分離突部214上を転動すると、プレート分離ローラ218が取り付けられる揺動部材224は、プッシュロッド226の第1端部に向かって、およびその第1端部に対して移動する。プッシュロッド226の第2端部はディスク228に取り付けられる。ディスク228は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204に垂れ下がるように取り付けられる。すなわちプッシュロッド226は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204のディスク230であるフランジを通過して、グリッパヘッドアセンブリ200に向かってまたは離間する方向に移動し、カム機構202に向かってまたは離間する方向に移動する。プレート分離ローラ218がプレート分離突部214上を転動するとき、ディスク230は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204に垂れ下がるように取り付けられるグリッパヘッドアセンブリ200に向かって移動する。ディスク230がグリッパヘッドアセンブリ200に向かって進行するにしたがって、ディスク230に設けられるプッシュノブ232は、ラッチバー234を押す。
【0066】
図25−27に示すラッチバー234は、グリッパヘッドアセンブリ200上において、グリッパヘッドアセンブリ200の第1プレート236に対して配置され、ラッチバー234の長手側に配置されるガイド238において摺動可能に設けられる。ノッチ240は、ラッチバー234の第1端部242、および第2端部244に近接して設けられる。プッシュノブ232がラッチバー234の第1端部242を押すと、ラッチバー234は第1プレート236の上面246を摺動し、ラッチバー234に配置される第1ローラ248および第2ローラ250はラッチバー234に形成されるノッチ240へ下降する。第1ローラ248および第2ローラ250は、各々が一つのブロックカムローラマウンティング252を介して第2プレート254に結合される。このため、第1ローラ248および第2ローラ250がノッチ240へ下降するにしたがって、第2プレート254は第1プレート236から離間する。バネ313は第2プレート254が第1プレート236から離間したときに伸長され、第2プレート254が第1プレート236に押し戻されたときに再び収縮する。裾部315は第1プレート236に設けられ、図24に示すように第1プレート236および第2プレート254が離間したとき、第1プレート236と第2プレート254の間の領域を隠すと共に保護する。第2プレート254は第1プレート236と分離するとき、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパにおいてコレットアセンブリの顎部が閉じ、グリッパ内の製品のヘッド部を保持する。このように、グリッパヘッドアセンブリフレーム204がカム機構202上のプレート分離突部214上を移動するにしたがって、製品20はグリッパヘッドアセンブリ200の内で把持される。グリッパヘッドアセンブリフレームがプレート分離突部214を通過したあとは、プレート分離ローラ218は、次にコンベア400を周回して再び第1カム部に戻りプレート分離突部214に再び係合するまで必要とされない。
【0067】
分離した第1プレート236と第2プレート254、および再び係合した第1プレート236と第2プレート254について、ある特定の形態について記載したが、グリッパヘッドアセンブリに別の分離係合態様が採用されてもよいことは理解されるところである。第1プレート236、および第2プレート254は、カムチューブおよび把持部の位置を保ったまま開位置および閉位置にするものとして説明したが、グリッパの位置を保ったまま、把持部を移動させて開位置および閉位置にする支持態様、またはこれに限られない他の支持態様がグリッパヘッドアセンブリに採用されてもよい。このような支持態様は、ウェブ、リンク、磁力による支持などであってもよい。
【0068】
以上、包装装置10は、製品20およびグリッパヘッドアセンブリ200の下に適宜配置されるグリッドアセンブリ300を有するものとして説明した。製品20は、グループ化機構14、製品20を受け止めることに備え周回するグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を通り抜ける。グリッパヘッドアセンブリ200は、製品20の上方を周回し、グリッドアセンブリ300は製品20の下方で周回する。グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202によって、グリッパヘッドアセンブリ200は下降して製品20を把持し、グループ化機構14の表面から製品20を微小に持ち上げる。製品20の下部がグリッドアセンブリ300のフィンガー310に案内されるよう、グリッドアセンブリ300のグリッドリブの先端部がレーンガイドの底部に移動する。グリッドアセンブリ300は下方から移動し、グリッパヘッドアセンブリ200は製品を下降させてグリッドアセンブリ300に挿通する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300はユニットをケース12に下降させ、グリッパ600およびグリッパ700は製品20をケース12に向かって解放する。ケース12は引き続きケース搬送部18を搬送される。
【0069】
カム機構202およびケース搬送部18を自動的に調整する高さ調整機構500および調整機構800によって、オペレータが気づきにくい変化に迅速に対応することができる。これによって、2つのアセンブリは繰り返し正確に移動することが可能となる。ジャム領域は上に開き、オペレータは問題を解消することができる。製品サイズの変更にも迅速に対応することができる。包装装置のコントローラは、ジャム除去や製品の高さ又はケースの高さに対応するための、グリッパヘッドアセンブリやケース搬送機構の自動調整を可能とする。
【0070】
本発明の好ましい実施形態に関して説明したが、本発明の範囲外となることなく、これにさまざまな変形がなされ得ること、または均等物がその要素に置換され得ることは当業者によって理解されるところである。加えて、特定の状況または材料を本発明が示すことに適応させるために様々な変形例が本発明の基本的範囲から逸脱することなく実施されてもよい。したがって、本発明を実施するために意図される最良の形態として開示される特定の実施形態に本発明は限定されず、本発明は添付した請求の範囲の範囲内となっている全ての実施形態を含む。さらに、第1、第2などの事項の使用は、いかなる順序や重要性を意味せず、第1、第2などの事項は、むしろある要素を別の要素と区別するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】ある態様の包装装置の正面図である。
【図2】図1に示す包装装置の、ある態様のグループ化機構の断面正面図である。
【図3】図2に示すグループ化機構の上面図である。
【図4】グループ化機構における、ある態様のレーン、ドライブシャフト、および駆動スプロケットの図2の4−4断面側面図である。
【図5】グループ化機構における、ある形態のレーンガイドおよびアイドラスプロケットの図2の5−5断面側面図である。
【図6】ある態様のレーンガイドおよびチェーンテンショナの図2の6−6断面側面図である。
【図7】ある態様のレーン、製品、およびカムの図2の7−7断面側面図である。
【図8】図2に示すグループ化機構における、ある態様のデュアルサーボグループ化機構の断面正面図である。
【図9】図8に示すデュアルサーボグループ化機構における、ある態様のレーンの上面図である。
【図10】図2に示すグループ化機構のチェーンに取り付けられる、ある態様のグループ化機構の突起の正面図である。
【図11】図2に示すグループ化機構のレーンに用いられる、ある態様のカム面の正面図である。
【図12】図2に示すグループ化機構のレーンに用いられる、ある態様のノーズ部品の正面図である。
【図13】図1に示す包装装置における、ある態様のカム機構およびグリッパ・グリッド機構の調整機構の部分的な断面図である。
【図14】図1に示す包装装置に用いられるグリッパヘッドアセンブリのカム機構における、ある態様の第1カム部の正面図である。
【図15】図14に示す第1カム部に回動可能に取り付けられる、ある態様の下降カム部の正面図である。
【図16】図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリにおける、ある態様のグリッパの断面図であり、開状態におけるグリッパの把持部を示すものである。
【図17】図16に示すグリッパの断面図であり、閉状態における把持部を示すものである。
【図18】図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリにおける、別の態様のグリッパの断面図であり、開状態におけるグリッパの把持部を示すものである。
【図19】図18に示すグリッパの断面図であり、閉状態における把持部を示すものである。
【図20】図19に示すグリッパの端部を示す図である。
【図21】図18に示すグリッパの端部を示す図である。
【図22】図18−19に示すグリッパのカムおよびカム支持部の端部を示す図である。
【図23】図18−19のグリッパを採用する、ある態様のグリッパヘッドアセンブリの部分的に断面を示す側面図であり、開状態におけるグリッパ、グリッパヘッドアセンブリフレーム、および図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリの第1カム部を示すものである。
【図24】グリッパヘッドアセンブリ、グリッパヘッドアセンブリフレーム、およびグリッパヘッドアセンブリの第1カム部を部分的に断面を示す側面図であり、閉状態におけるグリッパを示すものである。
【図25】図23に示すグリッパヘッドアセンブリおよびグリッパヘッドアセンブリフレームの開状態における正面図である。
【図26】図23に示すグリッパヘッドアセンブリおよびグリッパヘッドアセンブリフレームの閉状態における正面図である。
【図27】図21に示すグリッパヘッドアセンブリ、グリッパヘッドアセンブリフレームおよび第1カム部の断面上面図である。
【符号の説明】
【0072】
10 包装装置、 12 ケース、 14 グループ化機構、 16 グリッパ・グリッド機構、 18 ケース搬送部、 20 製品、 110 デュアルサーボグループ化機構、 200 グリッパヘッドアセンブリ、 300 グリッドアセンブリ、 500 高さ調整機構、 800 調整機構。
【技術分野】
【0001】
本発明は自動包装技術に関し、特にグループ化機構、グリッパ・グリッド機構、ケース搬送部を改善した自動包装技術に関する。
【背景技術】
【0002】
製品の販売、出荷の準備を行う大きな生産施設において自動包装機構が多く使用されている。一般的な自動包装機構としては、製品を分けて箱やケースに搬入する包装装置が使用されている。このような包装装置は、製品搬送部、ケース搬送部、リフトテーブル部、グリッドテーブル部、およびオペレータインタフェース部の5つのセクションによって通常構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
包装装置の製品搬送部は、搬送ベルトを備える。搬送ベルトは、充填やラベリングといった処理を行う上流側から、装置のグリッド部へ製品を搬送する。複数の列に製品を整列配置するグリッドレーンに、搬送ベルトは製品を圧接する。グリッドレーンの間にある製品の搬送は、この搬送ベルトの搬送力を利用して行われる。この搬送力は、固定されたステンレス鋼のレーンガイドの間に製品を搬送させるために個々の製品アイテムの間に与えられる。製品がレーンガイドの間を通過するとき、搬送ベルトは、製品の下方に配置される支持ストリップ上に休止している。各々のグリッドレーンの端部には、先頭の製品がグリッドレーンに進入することを抑制する分離バーが設けられている。製品は、電子センサを使ってグリッドレーンに搬送されるときにモニタされる。グリッドレーンが所定の数の製品で満たされると、搬送ベルトに沿った製品の一連の流れをブレーキが止め、レーンガイドにさらに製品が進入することを抑止する。
【0004】
搬送部は、グリッドに製品を供給する。ケース搬送部は、コンベヤによって空の箱やケースをリフトテーブル上へ搬送する。リフトテーブルは、ケースをグリッドレーンの下方の所定高さまで上昇させ、下降する前に製品がケースに搬入されるのを待機する。リフトテーブルセクションは、テーブルを上下動させるエアまたは油圧リフトテーブルを備えている。グリッド領域が製品で満たされるにしたがって、リフトテーブルが上昇する。製品の配置が完了すると、この場合ではリフトテーブルは下降する。ケース搬送部は、製品が配置されたケースを放出し、別の空のケースをリフトテーブルに進入させる。オペレータは、搬送部の製品の数に応じてこれらの処理を繰り返す。
【0005】
グリッド部は、リフトテーブル上の空のケースに向かって製品を解放する。グリッド部は、グリッド領域に進入した製品を乗せる支持ストリップ、および製品をケースに案内するグリッドバスケットの2つの主要な構成要素を用いて製品を解放する。グリッドレーンへの製品の充填が完了すると、製品がケースまたは箱に落下することができるよう支持ストリップは側方に移動される。次に、支持ストリップは元の位置に戻り、製品搬送部からグリッドへと次の製品が移動されるようリンクブレーキが解除される。
【0006】
オペレータインタフェース部は、オペレータがシステムを制御して装置の動作を管理することを可能とする。このようなインタフェースは、処理を容易に確認するためどちらの側からも装置を制御することを可能とする揺動ブームに通常設置される。インタフェースは一連の押しボタンを有する。このインタフェースは、オペレータがスタート、ストップ、またはその他の動作を装置に実行させることを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ある態様において、製品を継続的に包装する包装装置は、ケースに製品を導入するフィンガーを有するグリッドアセンブリと、製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、を備える。包装される製品は、装置が継続して動作しているときに、グリッドアセンブリを単一の方向に通過する。
【0008】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、製品を搬送するレーンと、レーンにおいて駆動されるチェーンと、レーンに取り付けられ、チェーンがレーンを移動することにより搬送される突起と、レーンに配置されるカム面と、を備える。突起がカム面上を進行したとき、突起はレーンに搬送される製品に係合すべくレーンに向かって回動する。
【0009】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、グリッパヘッドアセンブリカム機構と、ケース搬送部またはグリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調節可能な調整機構と、を備える。
【0010】
別の態様において、包装装置のグリッパヘッドアセンブリは、カム支持部および把持部を有するグリッパを有する。カム支持部は内部にカム面を有し、把持部は、第1端部と、第2端部と、第1端部と第2端部との間に設けられるカム係合面と、第2端部と近接する製品係合面と、を有する。カム支持部が把持部の第2端部から移動するとき、把持部はグリッパヘッドアセンブリの第1位置に対応する開位置へ移動し、カム支持部が把持部の第2端部へ移動するとき、把持部はグリッパヘッドアセンブリの第2位置に対応する閉位置へ移動する。
【0011】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、ケース搬送部のレーンを移動する製品を製品セットに分離するデュアルサーボグループ化機構を備える。デュアルサーボグループ化機構は、第1チェーンと、第1チェーンに設けられた第1バーと、第1バーに設けられた第1ピンと、第2チェーンと、第2チェーンに設けられた第2バーと、第2バーに設けられた第2ピンと、第1チェーンを駆動する第1ドライブシャフトを有する第1サーボモータと、第2チェーンを駆動する第2ドライブシャフトを有する第2サーボモータと、搬送速度で移動する搬送チェーンと、を有する。第1チェーンおよび第2チェーンは、包装装置中のレーンにおいて異なる速度で移動し第1ピンおよび第2ピンを移動させるよう、少なくともいずれかが加速されまたは減速し、コンベアチェーンに近接して挿入された下流ピンは、コンベアチェーン上の製品を、製品が搬送速度に達するまで加速させる。
【0012】
別の態様において、製品を包装する包装装置は、複数のレーンガイドと、近接する一組のレーンガイドの間に設けられ製品を移動させるレーンと、レーンに設けられ、複数のレーンガイドの一つに取り付けられるチェーンと、を備える。複数のレーンガイドは、レーンの幅を変更するよう移動可能である。
【0013】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装方法は、包装装置が継続的に動作しているときに、包装される製品とケースとの間にグリッド部を製品に接する前に配置するステップを備える。
【0014】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装装置は、包装される製品とケースとの間に配置されるグリッド部を備える。
【0015】
別の態様において、製品を継続的に包装する包装装置では、包装される製品および製品を包装するケースは製品およびケースが下流側に搬送される間に一体化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
原料から有用な製品となるまでには、一つの製品に対して多くのステップを経ることが必要とされる。これらのステップは膨大であり、製造を作成するために原料の混合および処理、容器への製品の充填、および最終的な製品とするための容器へのラベル貼付などを含む。通常、顧客に対する出荷の前の最後のステップの1つが、最終的な製品(以下、「製品」という)を、適切に大きさが設定され搬送時に製品を保護するケースまたは箱へ包装することである。高い収容性を有する工場では、ケースに製品を充填する工程は、通常製造費用を減らすために自動化される。
【0017】
図1は、左から右へと製品が搬送されている状態における、たとえば継続動作包装装置など自動化された包装装置10の全体構成図である。図1は左から右へと製品が搬送している状態が示されているが、右から左へ製品が搬送される態様も可能であることは勿論である。したがって、矢印22が表した搬送方向は、製品20が他の方向に搬送されるものを含まないものとして包装装置10を限定して解釈してはならない。図1では、製品20がボトルである例を示す。なお、他のタイプの製品が包装装置10の適用範囲内であることは勿論である。包装装置10は送り込み部(図示せず)を有する。送り込み部は、製品20を集め、製品20を搬送方向22に沿って移動させる。送り込み部は、製品20をグループ化機構14に押し出す。グループ化機構14は、各々のレーンに製品20を仕分け、グリッパ・グリッド機構16へ搬送される場合に備え製品を分離する。その後、製品20はグリッパ・グリッド機構16へ移動し、製品20は把持され、ケース搬送部18にあるケース内部に下降させられる。製品20がグループ化機構14およびグリッパ・グリッド機構16で移動している間、ケース12はケース搬送部18を経由して矢印22の方向に移動する。ライトタワー8は、例えばオン、オフ、ステータスのチェックなど動作状況のシグナルを発信するよう用いられてもよい。包装装置10は、包装装置10の全体にわたって様々な位置に配置されるセンサからセンサ信号の形式で送られる検出入力を利用するコントローラよって稼働される。オペレータは、コントローラに接続されるオペレータインタフェースを用いて、製品に関連する様々なデータを入力することができる。なお、コントローラには、包装装置が自動的に作動することを可能にするソフトウェアが組み込まれている。例えばオペレータが特定の製品に関するデータを入力する場合、グリッパ・グリッド機構およびケース搬送部において、グリッパアセンブリからグリッドアセンブリを通過してケース内部へと製品を包装することが装置を分解する必要なく可能となるよう、コントローラは自動的に包装装置を調整する。検出入力はまた、コントローラがジャムを検知し、ケース搬送部およびグリッパアセンブリの少なくともいずれかをジャムが除去可能となるよう自動的に作動させることを可能とする。ジャム除去動作は自動的であるため、ジャムが除去された後は、装置はコントローラによって容易にその包装モードに再設定されることが可能となる。
【0018】
図2および3は、グループ化機構14の構成を示す。グループ化機構14は複数のレーンを有し、例えば2つから8つのレーンが併設されてもよい。また、必要に応じてさらにレーンが追加されてもよいことは勿論である。本実施形態では、レーン23、24、26、および28の4つのレーンが設けられ、各々のレーンはレーンガイド30、32、34、および38によって形成される。本実施形態において、レーン23、24、26、および28は、選択された搬送速度において、縦方向に延在する軸51を有するドライブシャフト50によってチェーン路43に沿って駆動される2つの連続したチェーン40、42を有する。ドライブシャフト50については図4に関連して詳述する。
【0019】
チェーン40、42が進行するチェーン路43は、送り込み部に隣接する第1端部102から延びる連続的な経路である。左から右へ製品を導入するものとして矢印22の方向が示されていることから、本実施形態において、チェーン40、42は時計回り方向に移動するものとして記載される。なお、包装装置10は逆方向に作動してもよいことは前述の通りである。チェーン40、42は、スプロケット104を周回すると、製品20がグループ化機構14に進入するにしたがってセクション106にある製品20の下に直接移動する。図8および9に関連して以下に詳述するように、チェーン路43のセクション108は、チェーン40、42がデュアルサーボグループ化機構110上を移動する領域を画定する。これにより、限られた数の製品20に分離されたグループを、後に進行する製品から分離し、分離された製品を所定の制御方法を用いて加速させることが可能となる。チェーン路43のセクション106および108において製品20がチェーン40、42上に直接乗っているとき、チェーン40、42は矢印22の示す搬送方向への製品20の搬送を担う。
【0020】
チェーン路43のセクション112は、(図10から12に関連してさらに詳述する)タイミング突起60の位置を画定する。タイミング突起60は、チェーン40、42の選択された箇所に回動可能に取り付けられる。タイミング突起60は、矢印22の方向に製品20を押し進めるため、カム面64によって製品20の搬送経路に回動される。すなわち、タイミング突起60は、チェーン路43の内部領域100からチェーン路43の外部領域101へ押し出される。チェーン路43のセクション114は、チェーン路43の領域を画定する。チェーン路43において、製品はチェーン40、42上ではなくカム面64の持ち上げ部68上に乗る。チェーン40、42は、セクション114において製品20の下方で移動を継続する。但し、図7において更に示すように、製品20はチェーン40、42によって直接搬送されているというよりもチェーンに取り付けられたタイミング突起60によって押されている。図7に示すように、カム面64の持ち上げ部68の上面は、チェーン40、42の上部より僅かに高くなっている。チェーン40、42が第2端部116へ進むよう、第2端部カムは製品20から間隔をおいて回動可能にチェーン40、チェーン42に設けられる。
【0021】
チェーン路43のセクション118は、チェーンの周回移動の第1部分を画定する。図5において更に詳述するように、以下に詳述するグリッドアセンブリ300にグループ化機構14の下方にクリアランスを与えるため、セクション118の下流側において、チェーン路43は通路セクション122のアイドラスプロケット120周辺を覆うよう設けられる。また、アイドラスプロケット120は、駆動スプロケット52を最大限に覆い、グリッドアセンブリ300が周回する狭い輪郭を与える。チェーン路43は、アイドラスプロケット120がない状態で、第2端部116から駆動スプロケット52に直接延在すると考えることができる。駆動スプロケット52は包装装置10においてチェーン路43に大きなスペースを与えるため、内部領域100はより大きくなる。これによってチェーン40、42と駆動スプロケット52との間の係合はより堅固に噛み合う。アイドラスプロケット120は、レーンガイド30−38に対して回転可能であり、チェーン搬送外周部132を有する。さらにチェーン路43の通路セクション124は図4に示され、後述するように、チェーン40、42が駆動スプロケット52によって駆動される領域を画定する。
【0022】
セクション126は、デュアルサーボグループ化機構110の下方においてチェーン40、42が通過するチェーン路43の一部を画定する。セクション126は、チェーンテンショナ130上を通過するチェーン40、42の経路を画定するセクション128に繋がる。さらに図6に示されるように、チェーンテンショナ130は、各々のレーンにおいてすべてのチェーン40、42が適度なテンションを持つ状態を維持する。チェーンに張力を与えること自体は、周知のチェーンテンション部材134により行うことができる。しかし、包装装置10のチェーンテンショナ130では、レーン23、24、26、および28のサイズを変更したときに、チェーンテンショナ130がチェーン40、42に適度なテンションを持たせる機能に影響を与えないよう、レーンガイド30−38に直接に接続するチェーンテンション部材134を有する。すなわち、レーンサイズがレーンガイド30−38の操作によって変化するにしたがって、チェーンテンショナ130のチェーンテンション部材134は、自動的にチェーン40、42との接触を維持するよう調整される。
【0023】
レーンサイズの変化に対応するため、駆動スプロケット52はドライブシャフト50周辺に摺動可能に配置される。スリップチェーンなどのチェーン40、42は、チェーン搬送部材45によりレーンガイド30−38に取り付けられる。また、各々のレーンガイドには、摺動可能なスプロケット52が設けられる。スプロケット52は、レーン23に示すように、チェーン40、42を搬送するチェーン搬送外周部47を有する。チェーン40、42は、レーンガイド30、32、34、36および38に取り付けられている。チェーン40、42はチェーン搬送部材45上に乗っているため、レーン23、24、26、および28の幅を変えるためレーンガイド30−38が移動するとき、チェーン40、42はレーンガイド30−38と共に移動する。レーン23、24、26、および28の幅は、異なるサイズの製品20を載置することができるよう変更可能となっている。レーンガイド30、32、34および36の幅を調整すると、チェーン40、42、およびチェーン搬送部材45を有するシステム全体は、レーンガイドと共にすべて所定の距離移動する。スプロケット52は、レーンガイド30−38に直接接続されず、一対ずつ一つのレーンガイドに保持される。スプロケット52は、チェーン40、42がレーンガイドおよびチェーン搬送部材45の移動によって移動させられるとき、適切なチェーン駆動位置に達するようドライブシャフト50に自然に摺動する。レーンガイド38などの外側のレーンは移動可能であるが、包装装置10において、レーンガイド38を固定し、残りのレーンガイド30−36がレーンガイド38に対して移動可能としてもよいことは勿論である。レーンサイズがレーンガイド30−36の操作によって変化する場合、レーンの幅はグループ化機構14の全体にわたって変化する。レーンガイド30−36の操作は、選択されたレーンガイドの上部を手動でつかみ、レーンの幅を狭めるか広げるか所望の方向にそれを移動させることによって行うことができる。
【0024】
ドライブシャフト50は、包装装置10のメインシャフトによって駆動される。本実施形態では、ドライブシャフト50は図2で示すように六角軸とされている。ドライブシャフト50に取り付けられた駆動スプロケット52は、駆動スプロケット52がドライブシャフト50上に適切に配置されるよう対応して六角形に形成された内部孔を有する。六角形に形成されたドライブシャフト50が、対応する駆動スプロケット52と共に示されているが、包装装置10において他の断面形状のドライブシャフト50が採用されてもよいことは勿論である。このときのドライブシャフト50の断面形状は、駆動スプロケット52を駆動することができ、駆動スプロケット52がドライブシャフト50に摺動可能となるいかなる形状であってもよい。断面が円形のドライブシャフト50が採用された場合、駆動スプロケット52の駆動性を確保するためにベアリングが追加して用いられてもよい。駆動スプロケット52がレーンの中でチェーン40、42を駆動するためにはドライブシャフト50と共に回転する必要があるため、駆動スプロケット52はレーンガイド30−38に固定されておらず、むしろレーンガイド30−38の各々にフローティングされている。すなわち、スプロケット52はレーンガイドに対して回転する。移動するチェーン40、42上で、スプロケット52は、チェーン40と42との間でドライブシャフト50に沿ってニュートラルポジションへと常に摺動する。スプロケットが摺動されチェーン40および42をさらに駆動するように、スプロケット52はブローチ加工されたハブを、クリアランスを隔てて備える。
【0025】
図8−9において、デュアルサーボグループ化機構110の構成をより詳細に示す。デュアルサーボグループ化機構110は、第1のチェーン150および第2のチェーン152の2つのチェーンを有する。各々がドライブシャフト153、155によって駆動され、チェーン150、152の転換ポイントとなる2つのスプロケットが設けられる。チェーン152はドライブシャフト155によって駆動され、チェーン150はドライブシャフト153によって駆動される。但し、他の構成が採用されてもよいことは勿論である。チェーン150を駆動するアイドラスプロケットはドライブシャフト155に配置され、ドライブシャフト153上のスプロケット154はチェーン150を駆動する。アイドラスプロケットはドライブシャフト155に単に自由に回転可能とされているが、ドライブシャフト153とスプロケット154との間で駆動が連結されてもよいことは理解されるところである。この場合、ドライブシャフト155上のアイドラスプロケットはドライブシャフト155によって駆動されない。同様に、チェーン152を駆動するアイドラスプロケットはドライブシャフト153に配置され、ドライブシャフト155上のスプロケット156はチェーン152を駆動する。ドライブシャフト155とスプロケット156との間で駆動が連結されているが、チェーン152を駆動するアイドラスプロケットは、ドライブシャフト153に自由に回転可能であることからドライブシャフト153によって駆動されない。チェーン150、152の速度の独立制御を可能とするため、駆動スプロケット154、156を駆動するドライブシャフト153、155の各々は、包装装置10の背面または他の好適な位置に配置される、異なるサーボモータによって制御される。すなわち、チェーン150はチェーン152と異なる速度で移動することができ、例えば、チェーン150、152の一方が停止中に、チェーン150、152の他方が移動することができる。
【0026】
チェーン150、152から延在し、各々のレーン23、24、26、および28の下を通過する所定数のバーが、チェーン150、152の各々に取り付けられる。図8−9に示される例では、各々のチェーン150、152には2本のバーが取り付けられている。チェーン150はバー158、160を有し、チェーン152はバー162、164を有する。このように本実施形態に記載される包装装置10では4本のバーが採用されているが、異なるシステムでは、異なる長さのチェーンを使用することができることから様々な数のバーを備え得る。バー158、160、162、および164は、それらがチェーン路43のセクション108の下に現れるよう、一つ一つチェーン150、152に取り付けられる。図8に示される搬送方向において、チェーン152のバー162は、セクション108の下方に最初に現れ、次にチェーン150のバー158、さらにチェーン152のバー164がセクション108の下方に現れ、最後にチェーン150のバー160がセクション108の下方に現れ、チェーン152のバー162が戻る。
【0027】
バー158、160、162、164は、レーン23、24、26、および28に対して実質的に垂直に延在し、各々はピンを有する。各々のレーンに対するバーの各々には少なくとも1本のピンが設けられる。図9に示すように、各々のレーン23、24、26、および28に対して、バー158、160、162、164の各々に一組のピン166、168が設けられている。チェーン152に取り付けられたバー162、164に配置されるピン166と、チェーン150に取り付けられたバー158、160に配置されるピン168とを区別するために、ピン166、168には異なる部品番号が与えられる。しかし、ピン166、168は同一形状に形成されてもよい。チェーン150、152がデュアルサーボグループ化機構カム(以下、単に「カム」という)172の周りを周回するときに、各々のピンに対応するカム接続部170は、製品20を倒すまたはジャムを引き起こす角度より、むしろピン166、168が矢印22と垂直な方向にレーンに進入することができるよう、ピン166、168の各々はカム接続部170上に設けられる。レーンの入り口に先立って、レーンに対してピン166、168が実質的に垂直な位置まで回転するように、カム172は平坦化されたセクション173によって形成される。製品セットを分離するためレーンにピンが垂直に進入することは、ポートランド、コネティカットのスタンダードナップ社から市販されている製品ナンバー296の連続作動包装装置によって市場においても公知の形態である。
【0028】
レーンにおいてチェーン40、42は、例えば毎秒36インチといった、レーンチェーンの速度や搬送速度など特定の速度で移動することができる。送り込み部からグループ化機構へ進入する製品20が同様に移動しない場合、製品20が転倒するおそれがある。これを防止するため、ボトルは、デュアルサーボグループ化機構110によって、制御された割合でチェーン40、42上の速度を増加させることができる。製品20を製品セットに分ける間、デュアルサーボグループ化機構110は、チェーン40、42上の製品20がチェーン40、42の速度まで加速することを可能にする。バー162からのピン166のような一連のピンは、一連の製品をまず停止させる。ピン166にセットされた製品は、チェーン40、42の速度ではなく、チェーン152の速度よりも遅い速度で搬送される。チェーン152を減速し、または完全に止めることにより、ピン166の後側に位置する製品がチェーン40、42の同じ速度でレーンに沿って移動することが抑制される。但し、チェーン40、42は製品20の下方を通過して引き続き摺動しする。デュアルサーボグループ化機構に位置するセンサによって決められるポイントにおいて、例えばバー158からピン168が、例えば各々のレーンにおいて6つのボトルなど所定数の製品の後方に現れる。また、例えばピン166など最初のピンがそのポイントで増速し、それらが姿を消すまで継続して加速するようにピン166がレーンに沿って移動する。このようにしてチェーン152はピン166を加速し、ピン166とピン168との間に製品を配置させる。ピン166は、レーン表面の下方を通過するようにチェーン152のスプロケット156を周回しているため、適切な速度で加速している製品20に影響を与えない。このように加速することによって、製品20は突然大きく加速することなく、適切な速度であるチェーン40、42の速度まで一定の比率で増速するため、製品20の転倒が抑制される。第3列のピンは、たとえばチェーン152に取り付けられるバー164から延在するピン166のように、第2列のピンによって製品が保持されている間、次の製品セットを保持するためレーンに進入する。チェーン150、152は、下流方向から搬送される製品ラインから製品セットが分離されるときに加速し、ピンが製品レーンから退出してからピンがプロダクトレーンに進入する前まで減速するプロセスを繰り返し継続する。一方のチェーンが加速モードにあるとき、他方のチェーンを追い越して移動する。その逆の場合も同様である。勿論、デュアルサーボグループ化機構に停止、移動開始、加速、減速、および一定速度での移動の割り振りを含む、チェーン150、152の他の速度パターンが採用されてもよい。チェーン150、152の各々における他の速度パターンは、デュアルサーボグループ化機構110に配置されるセンサ169などのセンサからの情報、サーボモータからの情報、またはこれらの情報の組み合わせなどの製品情報を利用して決定される。このため、包装装置10のコントローラはコンピュータシステムを備える。包装装置10を稼働させるコンピュータシステムは、チェーン150、152に取り付けられるサーボモータから、およびデュアルサーボグループ化機構110とともに提供されるさまざまなセンサからピン166、168の位置を示す情報を取得する。チェーン40、42上で製品を所定の制御方法で加速させるため、このシステムはサーボドライブを使用する。チェーン40、42は、自身が移動すべき所定の速度において一定の速度で移動する。
【0029】
製品セットに分けられデュアルサーボグループ化機構110を使用して加速された後、または図10に拡大表示されるグループ化機構突起(以下、「タイミング突起」という)60は、グリッパ・グリッド機構16において適切に受け入れられるよう製品セットの製品同士を確実に相互に近接して配置させるために使用される。製品は、送り込み部からグループ化機構14へ移動し、製品20は次々に積み重ねられ、摩擦力によりチェーン40、42と共に移動する。指定された位置で、タイミング突起60は、タイミング突起60を起立させるカム面64と接触する。タイミング突起60は、単にチェーン40、42に載置されている製品を押し進めるというより、むしろチェーン40、42と共に移動する製品20を、グリッパ・グリッド機構16に押し進める。タイミング突起60の正面図を図1、2、および8に示す。またタイミング突起60の各側面図は図3−7および9に示す。カム面64の拡大図を図11に示す。カム面64の正面図を、図1および2に示す。ドライブシャフト50は、包装装置10またはグリッパ・グリッド機構16の休止と共にタイミング突起60が停留するよう、包装装置10のメインシャフトによって駆動される。チェーン40、42の各々は、複数のタイミング突起60を有する。複数のタイミング突起60は、ピッチと呼ばれる所定の間隔が置かれて順次配置される。このピッチは、たとえば24インチ、27インチ、または36インチなどでもよい。タイミング突起60は、タイミング突起60の回動軸孔61に回動ピン62が挿通されることによりチェーン40、42に取り付けられる。これによってタイミング突起60が下方から上方へ揺動することが可能となっている。すなわち、タイミング突起60は、チェーン路43の内側の位置、すなわち内部領域100から、チェーン路43の外側の位置、すなわち外部領域101へ回動する。タイミング突起60が内部領域100にあるとき、タイミング突起60はチェーン40、42の下方に折りたたまれた状態でチェーンによって移動する。タイミング突起60の表面76に隣接するカムがカム面64に接すると、タイミング突起60は回動ピン62を中心に回動し、チェーン路43の外部領域101に押し出される。タイミング突起60は、円弧状長孔72およびピン74を有する。図8に示すように、チェーン40、42に取り付けられたピン74は円弧状長孔72に係合する。ピン74および円弧状長孔72によって、タイミング突起60の移動が制御および規制される。すなわち、円弧状長孔72は、タイミング突起60が回動ピン62を周回することを抑制する。
【0030】
製品20の間に間隔が開くことを抑制しながらタイミング突起60の押接面78によって製品20が規制されるよう、製品20は、図7に示すようにチェーン40、42に隣接して設けられる持ち上げ部68と接触する。持ち上げ部68はチェーン40、42より僅かに高い位置に配置される。これによって、製品20が減速されタイミング突起60に当接される。タイミング突起60は、グリッパ・グリッド機構16に向かって引き続き製品を押し進める。タイミング突起60によって製品20が押し進められるため、製品20はチェーン40、42と同様のスピードで移動する。このため、グリッパ・グリッド機構16に達するときには、製品20は適切なタイミング且つ適切なピッチにセットされる。チェーン40、42上にタイミング突起60が配置されることによって、チェーン40、42はスリップ搬送チェーンおよびタイミングチェーンの双方として機能することが可能となる。
【0031】
各々のタイミング突起60が、図12に示すノーズ部70に到達するまで、カム面64はタイミング突起60を上方の位置に保持する。ノーズ部70は、タイミング突起60がチェーン40、42を経てノーズ部70を周回する速度と同様の一定の速度でタイミング突起60の頂部84が移動するよう、ノーズ部カム面80が形成されている。換言すれば、タイミング突起60がチェーン路43の底部の下方にあるとき、タイミング突起60は加速しない。但し、ノーズ部カム面80の形状によって、タイミング突起60の頂部84の速度はグループ化機構14において一定の速度で移動する。タイミング突起60を同じ速度で移動させ続けることによって、ノーズ部70の周辺であっても、製品20は、グリッパが頂部84によってグリッパ・グリッド機構16の製品20を把持するときに製品20は押し進められない。頂部84の加速を抑制するノーズ部70がない場合、タイミング突起60の形状のために頂部84が折り返し部周辺で加速するが、タイミング突起60はチェーン40、42と同様の速度で移動させられることは理解されるところである。
【0032】
図10−12は、タイミング突起60、カム面64、およびノーズ部70のみを示すが、各々がチェーン路43に位置する一組のタイミング突起60があり、それぞれがチェーン40、42の各々に配置されることは理解されるところである。図4−7に示すように、各々のタイミング突起60がチェーンとレーンガイドとの間に位置するよう、タイミング突起60は回動ピン62によってチェーン40、42に取り付けられる。したがって、突起配置箇所には、一対のタイミング突起60が設けられるタイミング突起60と係合する箇所に配置される一組のカム面64およびノーズ部70を各々のレーンがさらに有することもまた理解されるところである。
【0033】
図1に戻る。チェーン40、42がノーズ部70に沿って移動しているとき、製品セットはグループ化機構14の外部に搬送され、グリッパ・グリッド機構16に搬送される。グリッパ・グリッド機構16は、複数のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を有する。グリッドアセンブリ300のカム機構302は、調節可能とされていない。なお、カム機構302は、カム面、またはカム路ということもできる。グリッパヘッドアセンブリ200は、グリッパヘッドアセンブリカム機構(以下、単に「カム機構」という)202の案内面に沿って移動する。カム機構202は、カム面またはカム路ということもできる。例えば、製品20の様々な高さのために適応するよう調整するため、またはグリッパヘッドアセンブリ200のジャムを除去するために、図13に示すジャッキネジ502によって、移動可能なカム機構202の表面が調整される。包装装置10のオペレータは、オペレータインタフェースでカム機構202の案内面の高さを調整することができる。これによってグリッパヘッドアセンブリ200の高さが移動される。オペレータは、たとえば所定のサイズに関連する新たな製品データを入力することができる。このような製品データの入力は、オペレータインタフェースで製品のバーコードを読み取るのと同様に簡易なものであってよい。また、製品に関するより詳細なデータの入力であってもよい。オペレータインタフェースと関連するコントローラは、入力されたデータを処理してグリッパヘッドアセンブリをセットすべき適当な高さを決定し、グリッパヘッドアセンブリの高さを自動的に調整する。カム機構202を上下させるジャッキネジが開示されているが、包装装置10においてカム機構202を交互に上下させる他の方法が採用されてもよいことは理解されるところである。さらに、グリッパヘッドアセンブリ200の高さ調整がコントローラによって自動制御されると記載されているが、自動制御に代わってオペレータが高さ調整に関する所定の指示をオペレータインタフェースを使って入力してもよく、またグリッパヘッドアセンブリ200の調整機構を手動で制御してもよいことは理解されるところである。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、ケース搬送部18において製品20がグループ化機構14からケース12に移動している間に、固定されたカム機構302および移動可能なカム機構202の案内面上に乗る。
【0034】
グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、コンベア400の周辺に一組配置される。コンベア400は、ドライブシャフト402の第1端および第2端に配置されるに駆動スプロケット404、406を回転させるドライブシャフト402を作動するモータによって駆動される。同様に、アイドラスプロケット408、410は、シャフト412の第1端および第2端に配置される。部分的に示される第1搬送チェーン414は、スプロケット404、408に噛合し、部分的に示される第2搬送チェーン416は、スプロケット406、410に噛合する。モータがドライブシャフト402を回転させるとき、チェーン414、416はコンベア400の周りを回転する。グリッパヘッドアセンブリ200とグリッドアセンブリ300のペアの各々は、チェーン噛合連結部418を経由してコンベア400の周りを回転する。チェーン噛合連結部418は、たとえばグリッパヘッドアセンブリ200およびレーンガイド30が支持される一対のスライドバー420を各々支持する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300がスライドバー420に支持されている間、それらがスライドバー420に沿って垂直な上下方向に移動可能であることは理解されるところである。但し、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300より通常上方に位置する。換言すれば、グリッパヘッドアセンブリ200から第1搬送チェーン414への距離は、グリッドアセンブリ300から第1搬送チェーン414への距離より通常短い。スライドバー420に対するグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300の位置は、グリッパ・グリッド機構16のカム機構422に対するコンベア400周辺のチェーン噛合連結部418の位置に依存する。
【0035】
カム機構422は超高分子量ポリエチレンによって形成されてもよい。但し、カム機構422に他の材料が採用されてもよいことは勿論である。包装装置10は、グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300のいくつかのペアを有する。本実施形態では、製品を連続的に包装するために6対のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300が利用されるが、このシステムに様々なサイズの包装装置10が採用されてもよいことは勿論である。したがって、さまざまの数のグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300のペアが利用され得る。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300が上下方向に移動可能となるよう、包装装置10は少なくとも1本の(本実施形態では2本の)垂直方向に延在するスライドバー420を各ペアに対応して備える。あるグリッパヘッドアセンブリ200に注目すると、グリッパヘッドアセンブリ200は、垂直方向に延在するスライドバー420上のグリッパヘッドアセンブリフレーム204によって保持されている。グリッパヘッドアセンブリ200の下方において、1つのグリッドアセンブリ300が垂直方向に延在する同じペアのスライドバー420に保持されている。グリッパヘッドアセンブリ200は、カム機構422に対するスライドバー420の位置に応じて、グリッドアセンブリ300に対する様々な距離をもって配置される。垂直方向に延在するスライドバー420は、コンベア400の上部および下部に配置され、全てのスライドバー420は、カム機構422を内包するスペースを画定するチェーン414、416によってその上部および下部を囲われる。
【0036】
グリッパヘッドアセンブリ200を保持するグリッパヘッドアセンブリフレーム204は、グリッパヘッドアセンブリ200を受け止める溝を有する。これにより、包装装置10からグリッパヘッドアセンブリ200を単に取り外し、検査および/または修理のため都合のよい場所にそれを持っていくことで、グリッパヘッドアセンブリ200のいかなる修理も容易に行うことができる。容易に取り外し可能なグリッパヘッドアセンブリ200を有する他のメリットは、製品サイズが変化する場合、または異なる包装セットアップが要求される場合に、他の大きさのグリッパヘッドアセンブリ200を既存のグリッパヘッドアセンブリ200に代えて採用することができることである。このような溝が開示されているが、包装装置10にグリッパヘッドアセンブリフレーム204上のグリッパヘッドアセンブリ保持装置の他の変形例が採用されてもよい。グリッパヘッドアセンブリフレーム204もまた、カムローラ208を有する。カムローラ208は、カム機構202の様々な表面に転動し、カム機構202のカム面に従ってグリッパヘッドアセンブリ200を上下に移動させる。
【0037】
包装装置は、収束サイド424を備えたカム機構422を有する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は共に移動させられ、分離サイド426においてグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は各々分離される。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、カム機構422の周囲を継続的に移動する。これらは、製品20をケース12に梱包するため収束サイド424において収束し、さらに製品20を包装すべく収束サイド424に戻るため、分離サイド426上で分離する。
【0038】
包装装置10の動作が中断している間、ジャム除去または異なるサイズの製品20やケースを収容するため、グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は垂直方向に移動することができる。図13は、グリッパヘッドアセンブリ200用の調整機構500を示す図である。調整機構500は、図14に関連して後述する第1カム部210を移動させる。これによって、第1カム部210や、図15に関連して後述する下降カム部268のようないずれかの取り付けられたカム部の高さの調整が可能となる。なお、例えば調整機構500はエアモータ504を有してもよい。エアモータ504は、共通のドライブシャフト506を通じてカム機構202を支持する一組のジャッキに接続される。エアモータ504は、入力および出力のため、第1ジャッキ501に挿通されるスピンドルによって第1ジャッキ501に連結する。ドライブシャフト506またはチューブは、第1ジャッキ501を第2ジャッキ503に接続し、ウォームギヤは第1ジャッキ501および第2ジャッキ503の双方を上下に移動させるためにジャッキネジ502を回転させる。両方のジャッキは共に同等の距離を移動する。ドライブシャフト506は、いつジャッキが最高位に移動したかを判定するため、近接センサの近傍を通過する金属突出部を有する。カム機構202が最上位に到達すると、ロケーション511に示すように、その最高位は第1カム部にとってホームポジションまたはゼロポジションとなる。カム機構202を適切な高さに戻すため、通常は回転数が計測される。すなわち、エアモータ504がドライブシャフト506を回転させるにしたがって、一組のジャッキは、その回転に応じてカム機構202を上下方向に移動させる。第1センサ510は、第1カム部210がその最上位にあるか否か、またはロケーション511に示すように高さカウンタがゼロか否かを検出する。第2センサ512は、ドライブシャフト506の回転を検出する。これによってオペレータは、オペレータインタフェースにおけるタッチスクリーン上に新たな製品データを入力することにより、カム機構202の高さを設定することができる。第1カム部210は、高さカウンタ「ゼロ」であるロケーション511に移動して下降する。すなわち、正しい高さへと自動的にカウントダウンする。あるいは、オペレータがアクセス可能なスイッチまたは他の調整機器は、グリッドアセンブリ300のカム機構302から離間または近接するようカム機構202を調整するため、カム機構202の近傍に設けられる。第1カム部210の高さが調整されると、分離サイド426上のリターンカム290を有する残りのカム機構202は、第1カム部210と共に調整される。なお、ここでは2つのジャッキネジ502が示されているが、選択された高さへのカム機構202の移動を補助するため、追加的なジャッキネジが用いられてもよい。ジャッキネジ502は、例えばある態様では、エアモータ504によってドライブシャフト506が一回転する度に、第1カム部210は0.025インチ高さが変化するジャッキネジであり、この場合ジャッキネジのピッチは0.125となる。勿論、他のドライブシャフト506およびジャッキネジ502の構成が調整機構500に採用されてもよい。ロケーション「ゼロ」はホームロケーションとして記載したが、例えばカム機構202の移動スパンの中で選択されたいずれかのロケーションがホームロケーションとして用いられてもよく、システムは選択されたホームロケーションからカウントアップしてもよくカウントダウンしてもよい。包装装置10のコントローラは、オペレータが操作することなく自動的に高さ調整機構500を制御するために、選択された情報を格納し、同様にセンサから入力を受信する。
【0039】
加えて、搬送サイクル中にジャムが検出された場合、カム機構202の移動もまた利用される。カム520は、カム機構202のカム面の上方に位置し、カム機構202のカム面上にカムローラ208が転動するようカム機構202から充分な間隔を隔てて配置される。グリッパヘッドアセンブリジャム検出用近接センサ508、またはカム520と関連して配置されるセンサの作動上、グリッパヘッドアセンブリ200のカムローラ208は、たとえばカム520などのグリッパヘッドアセンブリジャム検出カムを移動させる。オペレータがグリッパヘッドアセンブリ200に属するグリッパヘッドと製品20との間のズレを調整することができるよう、スライドバー420上のカム機構202およびグリッパヘッドアセンブリ200に所定のカウント数が送信される。加えて、ジャム除去のためカム機構202が上昇させられたときに製品がグリッドアセンブリ300外まで上昇しないよう、ジャム除去時の上方への移動長さは短いものとされている。
【0040】
図14に戻る。カム機構202は、包装装置10の収束サイド424上に第1カム部210を有する。第1カム部210は、初期レベリング領域206を有する。グリッパヘッドアセンブリ200は、分離サイド426からコーナーを回った後に初期レベリング領域206を移動する。初期レベリング領域206のすぐ後には、製品把持斜面212が設けられている。グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパヘッドアセンブリフレーム204上のカムローラ208が、下方に傾斜する製品把持斜面212を転動しながら下降するにしたがって、グループ化機構14からグリッパヘッドアセンブリ200の下方において製品セットが整列する。後述するように、カムローラ208がグリッパヘッドアセンブリフレーム204から製品把持斜面212に到達したときに、グリッパヘッドアセンブリ200の各々におけるグリッパのコレットアセンブリは、製品の先端の情報に配置される。
【0041】
グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は、製品把持斜面212のすぐ後にプレート分離突部214を有する。プレート分離突部214は、カム機構202の第1カム部210から垂直方向に、第1カム部210の概ね平坦な表面216から突出する。プレート分離突部214は、カムローラが転動するカム機構上に配置されない。このため、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパヘッドアセンブリフレーム204に取り付けられるカムローラ208は、プレート分離突部214上を転動しない。その代わりに、グリッパヘッドアセンブリフレーム204は、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254を第1プレート236から分離するプレート分離突部214の上を転動するプレート分離ローラ218(図23−24参照)を備える。第2プレート254が第1プレート236から分離するとき、グリッパヘッドアセンブリ200におけるコレットアセンブリの顎部が閉じる。これにより、グリッパ内の製品のヘッド部は以下の通りとなる。グリッパヘッドアセンブリフレーム204がカム機構202上のプレート分離突部214の上方を移動するとき、製品20はグリッパヘッドアセンブリ200に把持される。このようにプレート分離突部214が記載されているが、グリッパにおいて把持部を閉鎖させるようグリッパ支持部を分離させるために、他のプレート分離係合機構がグリッパヘッドアセンブリとの係合に用いられてもよい。
【0042】
第1カム部210の概ねロケーション260において製品が把持された直後、グリッドアセンブリ300に収束すべくグリッパヘッドアセンブリ200が降下し始める前に第1カム部210上に上昇緩斜面262が設けられる。製品20の底部がグリッパヘッドアセンブリ200によってレール(グリッパ・グリッド機構16のこの箇所において製品20が支持される)に沿って引っ張られないよう上昇緩斜面262が設けられているが、これにより製品20にダメージが与えられ、または製品の転倒やジャムが発生する可能性がある。なお、たとえチェーン40、42が製品把持領域の手前で途切れていても、製品セットの後方に位置する製品20は、まだ製品把持領域を通過する必要があることは理解されるところである。グリッパヘッドアセンブリ200によって把持された後、上昇緩斜面262は、製品把持領域の下流側においてすべての製品20を安全に搬送を完了させる。グリッパヘッドアセンブリ200がレベリング領域264を進んでいるとき、把持された製品は、製品支持レール上に引きずられないよう、製品支持レールのわずかに上方に搬送される。
【0043】
製品セットのすべての製品20が第1カム部210のレベリング領域264に沿って移動し製品把持領域を通過したとき、グリッパヘッドアセンブリ200はカム機構202の第1カム部210上において下降傾斜部266に沿って下方に移動し、グリッドアセンブリ300と収束し始める。
【0044】
図13に関連して前述したように、ジャム除去や、製品の高さの変化に関連する調整のため、グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202は、グリッドアセンブリ300の固定されたカム機構302からの距離を変化させるよう垂直方向に調整可能となっている。グリッドアセンブリ300のカム機構302が調節可能でないため、包装装置10の収束サイド424の下降カム部268は、グリッパヘッドアセンブリ200とグリッドアセンブリ300の収束を補償することなくグリッドアセンブリ300から垂直方向に調整されるべきでないことは理解されるところである。すなわち、グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268においてグリッドアセンブリ300上に下降する場合、それらの接触はできる限り滑らかであることが好ましい。下降カム部268が、ボトルの高さ調整のため固定されたカム機構302から遠くへ移動させられた場合、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300への距離が長いため容易に下降することはできない。このため、移動可能なカム機構202は下降カム部268を有する。下降カム部268は、グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268の第2端部272から落下したときにグリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300上に可能な限り滑らかに落下するために、相互の接触点の間に大きな径の経路を有する。下降カム部268には、下降カム部の第1端部270に近接する枢軸点274が形成されている。下降カム部268は、下降カム部268の枢軸点274および第1カム部210の枢軸点276において、第1カム部210に取り付けられている。下降カム部268には、下降カム部268内の第2端部272に近接する部分にさらに長孔278が設けられる。長孔278は、図に示すように直線的に延在するよう設けられる。長孔278に挿通されコンベア400の固定部282に挿入される図1に示されるピン280は、移動可能なカム機構202がジャム除去または新たなボトルのサイズを収容するために垂直方向に調整されるときに、下降カム部268が枢軸点274を中心に回転することを可能とする。また、下降カム部268は、ピン286が挿通され調整時に下降カム部268の動きを規制する曲長孔284を有する。このように、下降カム部268は、グリッドアセンブリ300上へグリッパヘッドアセンブリ200が滑らかに落下するよう自ら自然に調整する。このため、移動可能なカム機構202の高さが変化したときでも、グリッパヘッドアセンブリ200は、グリッドアセンブリ300の上に常に滑らかに落下することができる。
【0045】
図1に示すように製品がグリッパヘッドアセンブリ200に把持されているとき、グリッパヘッドアセンブリ200は、最終的に製品セットをケース12に導入するためグリッパヘッドアセンブリ200の真下に配置される。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300は、同一のスライドバー420に配置されるため、常に整然と整列配置される。ケース搬送部18は、グリッドアセンブリ300の下方に位置するようケース12を供給する。グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300上に収束するにしたがって、フィンガー310はケース12への進入を開始する。フィンガー310の間に製品がない場合、フィンガー310は閉じた状態でケース12に設けられたスリーブの間に容易に挿入することができる。このようなスリーブはボール紙で作られた仕切り板など、包装ケースで周知なものが用いられてもよい。グリッパヘッドアセンブリ200に把持された製品がフィンガー310の上端の開口部に挿通されたとき、フィンガー310は、製品がフィンガー310を通過してケース12内の適切な位置に配置されるよう分離する。グリッパヘッドアセンブリ200が下降カム部268において落下すると、グリッパヘッドアセンブリ200はグリッドアセンブリ300上において完全に休止する。グリッパヘッドアセンブリ200がこのようにグリッドアセンブリ300に係合する場合、図25−26に示す、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254に対応するプレート閉鎖ノブ312は、グリッドアセンブリ300のフレーム上で休止し、第1プレート236に向かって第2プレート254を押し戻す。図23−27にさらに関連して記載されるように、第2プレート254が第1プレート236に向かって押し戻される場合、第1ローラ248および第2ローラ250はラッチバー234におけるノッチ240の外部に押し出される。バネ、すなわちスプリングリテーナ316によってラッチバー234と係合されるバネ314の付勢力によって、ラッチバー234はグリッパヘッドアセンブリフレーム204のディスク228に向かって第1プレート236の上面246に沿う方向に移動される。ラッチバー234がこの方向に移動する場合、第1ローラ248および第2ローラ250は、ノッチ240内ではなくラッチバー234の上部に再び配置される。ラッチバー234がバネ314によってこの方向に付勢されることから、ローラ248、250はこの位置に停留し、グリッパヘッドアセンブリ200は、コンベア400の収束サイド424の始点部分において再びプレート分離突部214の近傍を通過する。上述のように、第2プレート254が第1プレート236に向かって押し進められる場合、グリッパヘッドアセンブリ200上のグリッパの顎部は、すでにケース12にパッケージされ収容される製品のヘッド部を解放すべく、また、収束サイド424を次のものが通過する間に包装すべき新しい製品セットを係合すべく開口する。
【0046】
グリッパヘッドアセンブリ200用のカム機構202は、さらにリターンカム290を有する。リターンカム290は、コンベア400の分離サイド426上に設けられる。セットされる製品がケース12に包装され、その上にグリッパヘッドアセンブリ200を担持するグリッドアセンブリ300がケース搬送部18から離間して進行すると、グリッパヘッドアセンブリ200のカムローラ208はリターンカム290に係合する。これによって、グリッドアセンブリの移動可能なカム面の選択された高さに対応するためにカム機構202におけるの最高位にリターンカム290が達するまで、グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300からさらに離間するようスライドバー420に沿って導かれ、グリッパヘッドアセンブリ200がグリッドアセンブリ300から離間する。グリッパヘッドアセンブリ200は、その後、リターンカム290に沿って第1カム部210に達するまでアイドラスプロケット408の周りを周回し、前述のように、包装すべき製品セットの上に下降し、グリッドアセンブリ300上に落下する。
【0047】
カム機構422の収束サイド424上において固定されたグリッドアセンブリ300のカム機構302は、第1上り斜面326、下り斜面330、包装領域332、および第2上り斜面334を有する。第1上り斜面326は、グリッドアセンブリ300が包装されるべき製品セットの下に位置するときにグリッドアセンブリ300が位置するレベリング面328に達する。下り斜面330において、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパがグリッドアセンブリ300のフィンガー310によって搬送される。包装領域332において、グリッパヘッドアセンブリ200、グリッドアセンブリ300およびケース12が完全に収束する。第2上り斜面334において、グリッドアセンブリ300はグリッパヘッドアセンブリ200を上方に担持し、ケース12からグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を離間させるためスライドバー420に沿って移動する。これによって、ケース12はケース搬送部18によって搬送されることができる。カム機構422の分離サイド426にグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を移動させるためにドライブシャフト402を周回するにしたがって、カム機構302はセクション336において水平となる。
【0048】
コンベア400のカム機構422の分離サイド426上において、移動可能なカム機構202のリターンカム290は、グリッドアセンブリ300からグリッパヘッドアセンブリ200を離間させるためのその上昇勾配が始まる。分離サイド426上において固定されたカム機構302は、帰還下り斜面338を有する。帰還下り斜面338は、シャフト412に近接するレベリングセクション340において固定されたカム機構302が水平となるまで、グリッドアセンブリ300をカム機構422の収束サイド424に戻す。
【0049】
包装装置10は、製品20およびグリッパヘッドアセンブリの下方から移動するグリッドアセンブリ300を利用してもよく、これによっても製品20はグリッドフィンガーによって一方向に搬送されることは理解されるところである。これは、グリッドシステムがまず製品上に移動し、製品がピックアップされケースに向かって搬送され、ケースまたは箱の上まで搬送したときにグリッドシステムを通じて製品を落下させる、従前の包装方法における改善点である。この種のシステムでは、製品はグリッドシステムにより往復して搬送される必要があり、このため、ジャムや故障に対応するための大きなスペースを要する。なお、グリッドフィンガーによる一方向への搬送は、通常動作中において製品の搬送を停止しなければならない断続的動作装置と異なり、連続動作包装装置においてグリッドアセンブリが継続的に下流に移動している間行われる。
【0050】
再び図1に戻る。ケース搬送部18は、ケース搬送機構802の調整機構800を有する。第1端部から第2端部までケース搬送機構802をケース12が滑らかに移動するが、ケース搬送機構802は、いくつかのセクションによって構成される。ケース搬送機構802においてホームロケーションまたはゼロロケーションに到達するため、ケース搬送機構802の調整機構800はケース搬送機構802をカム機構302に向かって上昇させるのではなく、カム機構302から離間するよう下降させること以外は、調整機構800は、カム機構202の高さ調整機構500と同様の方法で動作する。調整機構800は、ケース搬送機構802が最下位となるまでケース搬送機構802を下降させる。この最下位がホームロケーションまたはゼロロケーションとなる。ゼロロケーションが認識されると、オペレータまたはコントローラによって決定された適切な高さとなるまで、ケース搬送機構802を移動させるための所定の周回数が決定される。なお、ホームロケーションがゼロロケーションの代わりに採用されてもよいことは勿論である。ケースコントローラは、適切な設定値までカウントアップまたはカウントダウンすべきかを自動的に判定する。
【0051】
ケース搬送機構802は、ジャッキネジ806に伝達機構を介して接続されるエアモータ804を使って調整される。本実施形態では、ケース搬送機構802を上昇または下降させるための4本のジャッキネジが設けられている。2本のジャッキネジ806からなるペアの各々は、ドライブシャフト(図示せず)によって結合される。なお、このドライブシャフトは、図13に示される高さ調整機構500のドライブシャフト506と同様である。エアモータ804がドライブシャフトを回転させると、ジャッキネジ806はケース搬送機構802をドライブシャフトの回転数に応じて、カム機構302に向かってまたはカム機構302と離間するように上昇または下降する。センサ810は、ケース搬送機構802が最下位に位置しているか、または高さカウントがゼロであるかを検知するために用いられる。第2センサ812は、ドライブシャフトの回転数を検出する。これによりオペレータは、オペレータインタフェースとしてのタッチスクリーン、またはキーパッド、キーボード、スキャナなどに限られない他のオペレータインタフェースに新たなケースサイズを入力することによってケース搬送機構802の高さを設定することが可能となる。ケース搬送機構802は、ケース搬送機構802に設けられるセンサからの入力、またはオペレータインタフェースを介したオペレータからの入力を利用してゼロポジションまで下降させられ、適切な高さとなるまでコントローラを用いてカウントアップする。あるいはオペレータは、調整機構800を使用するケース搬送機構802の高さを直接調整するために、ノブ、スイッチ、その他などの調整機構コントローラを利用することもできる。走行サイクル中にジャムが検出された場合、ケース搬送機構802の移動も利用される。ケース搬送機構802は、ジャム除去のためケース搬送部18において最下位またはゼロロケーションまで下降する。
【0052】
グリッパヘッドアセンブリ200は、複数のグリッパを有する。複数のグリッパの各々は、製品20のヘッド部に係合する。図16−17に示すように、本実施形態に係るグリッパは、グリッパはカム機構としても機能し、グリッパヘッドアセンブリ200としての下降ヘッド機構の一部も構成する。以下、このグリッパをグリッパ600という。グリッパヘッドアセンブリ200は、第1支持部、および第2支持部を有する。第1支持部は、本実施形態では動作中は上方のプレートとなる第1プレート236を有する。第2支持部は、本実施形態では動作中は下方のプレートとなる第2プレート254を有する。第2プレート254は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204のプレート分離ローラ218が、プレート分離突部214上に移動したとき、または他のタイプのグリッパ支持分離機構と係合したときに、第1プレート236から分離することができる。第2プレート254はグリッドアセンブリフレームに係合するプレート閉鎖ノブ312使って、第1プレート236に向かって引き戻される。
【0053】
第1プレート236および第2プレート254には、複数のグリッパ600が取り付けられている。グリッパ600の数は、製品セット中の製品の数と一致する。包装装置10は、必要な数より多くのグリッパを600に設けることは可能であるが、必要な数よりグリッパ600の数が少なければ、製品を適切に包装することは困難である。また、少なくとも必要とされる数のグリッパ600が所定の方法でグリッパ・グリッド機構16に導入する製品の配置と一致するよう配置される必要がある。本実施形態では、製品セットの各々は、グループ化機構14からグリッパ・グリッド機構16へ進行する6本のボトルを4レーン分有する。したがって、グリッパヘッドアセンブリ200は、4つの列および6つの段に配置される24個のグリッパ600を有する。勿論、包装装置10のグリッパヘッドアセンブリ200においてグリッパ600の他の配置が採用されてもよい。
【0054】
各々のグリッパ600は、外側カム支持部602を有する。本実施形態では、外側カム支持部602は、例えばプラスチックにより形成されるチューブとして設けられる。外側カム支持部602は、第1端部604および第2端部606を有する。第1端部604は、第2プレート254の開口部610に嵌挿されるスレッド608を有する。第1端部604は、外側カム支持部602のメインセクション612の外径より小さい外径を有する。当接部614は、第1端部604およびメインセクション612の間で形成される。第2プレート254が第1プレート236から分離し、図17に示されるX方向に、第2プレート254が外側カム支持部602を押し進めると、当接部614は第2プレート254の表面255に当接する。外側カム支持部602は、さらに第1内部孔616を有する。第1内部孔616は、外側カム支持部602の第1端部604から、第1内部孔616よりも径が大きい第2内部孔618まで延在する。外側カム支持部602の第2端部606の近傍であって第2内部孔618の内部に、コレットアセンブリ624の顎部622を把持するカム面として機能する内周突部620が設けられる。なお、内周突部620における外側カム支持部602の内径は、第2内部孔618の残りの部分の内径よりも小さい。
【0055】
コレットアセンブリ624は第1端部626を有する。第1端部626は、第2内部孔618に嵌挿できるようその大きさが決定される。このようにコレットアセンブリ624の第1端部626の最も外側の直径は第2内部孔618の直径より小さい。コレットアセンブリ624は第2端部628を有する。第2端部628は外側カム支持部602から外側に向かって拡開する。コレットアセンブリ624の第2端部628は、外側カム支持部602のメインセクション612の外径と実質的に同一、またはそれより微小に大きい外径を有する。コレットアセンブリ624は一般に円形の外周面を有するが、この外周面には、把持する顎部622を受けるために形成された溝部630が設けられている。図16−17の断面図に示されるように本実施形態では2つの顎部622が設けられているが、2つより多い顎部が設けられてもよいことは理解されるところである。同等の数の溝部630が、コレットアセンブリ624の外部に形成される。本実施形態は、一対の顎部622を有する。一対の顎部622の各々は、コレットアセンブリ624の第1端部626の一部、顎部622、およびコレットアセンブリ624の第1端部626の別の一部に挿通される合わせピンである回動ピン632によって、コレットアセンブリ624の第1端部626に回転可能に取り付けられている。
【0056】
コレットアセンブリ624の第1端部626は第1面634を有する。第1面634は、外側カム支持部602の第1内部孔616と外側カム支持部602の第2内部孔618との間に形成されるインナーレッジ636と実質的に平行に設けられる。コレットアセンブリ624の第1面634を通過したところに、コレットロックネジ640と噛合する雌ネジ部が形成された中央内部孔638が設けられる。なお、コレットロックネジ640はコレットアセンブリ分離ネジということもできる。コレットロックネジ640は、第2端部644がロッド642に固定され、第1端部646が第1プレート236に固定されるロッド642を固定する。ロッド642は、別のネジ648によって第1プレート236に固定される。コレットアセンブリ624は、第2内部孔650および第3内部孔652を有する。第2内部孔650は、コレットロックネジ640を収容し、第3内部孔652は、王冠プロテクタ654を収容する。第3内部孔652に導入する製品20のヘッド部を保護するため、王冠プロテクタ654は、ゴム、その他これに類似する材料によって形成されている。また、王冠プロテクタ654はコレットロックネジ640の下方への移動を規制し、コレットロックネジ640の落下を抑制する。コレットアセンブリ624はさらに第4内部孔656有する。第4内部孔656は製品20のヘッド部を収容する。コレットアセンブリ624の第2端部628と、第4内部孔656との接合部には面取りが施されている。すなわちコレットアセンブリ624は、円錐台形部658を有する。円錐台形部658は、第4内部孔656に収容される製品20のヘッド部を第4内部孔656内部へと案内する。
【0057】
コレットアセンブリ624の各々の顎部622は第1端部660を有する。第1端部660は、回動ピン632、および突部係合カム662を有する。突部係合カム662は、凹面664および顎部622を有する。凹面664は、顎部622の第1端部660から顎部622の第2端部668へと延在する。顎部622の第2端部668は製品係合面670を有する。製品係合面670は、製品20の内向き湾曲部に適合する内向き湾曲部を有する。顎部622が開状態にあるとき、第1端部626の第4内部孔656の内面は、顎部622の製品係合面670の内向き湾曲部と連続的となる。顎部622が閉鎖状態にあるとき、製品係合面670は、製品20と係合するために第4内部孔656内部に向かって進行する。
【0058】
グリッパヘッドアセンブリ200において第2プレート254が第1プレート236と近接する場合、図16に示すように、グリッパ600の外側カム支持部602は上方に引き上げられる。この位置において、外側カム支持部602の内周突部620は、顎部622の突部係合カム662の上部に係合する。内周突部620は、顎部622の第1端部660が内向きに移動し、顎部622の第2端部668が外向きに移動するよう、第1端部660を回動させる。顎部622の第2端部668が外向きに移動するのに伴い、第1端部626の第4内部孔656に収容されていた製品20のヘッド部は、グリッパ600の外部に自由に移動することが可能となる。図17に示すように、第2プレート254が第1プレート236から離間された場合、外側カム支持部602は第1端部626に押接される。これによって、内周突部620は顎部622の第2端部668に向かう方向に押し進められ、その結果、顎部622の第2端部668は回動ピン632を中心に内向きに回転する。顎部622の第2端部668が内向きに回転した場合、顎部622の製品係合面670は第4内部孔656内部に向かって進行し、顎部622の製品係合面670間の距離よりも大きい径となる製品のヘッド部のボトルキャップなどのいずかの部分が、顎部622によって第4内部孔656から抜け出ることのないよう係合される。包装すべきボトルまたは他の関連する製品20がグリッパヘッドアセンブリ200に係合する場合、グリッパヘッドアセンブリ200の第2プレート254は第1プレート236に近接することは理解されるところである。図17に示すように、ボトルがグリッパヘッドアセンブリ200によって把持されることが可能な状態となった場合、第2プレート254は、第1プレート236から外側カム支持部602へと移動させられる。これにより、製品のヘッド部を固定すべく顎部622が閉じる。回動する顎部622を除いて、コレットアセンブリ624は第1プレート236に対し固定された状態とされている。第2プレート254が第1プレート236に向かっておよび第1プレート236から離間する方向に滑らかに移動するために、全てのグリッパ600は実質的に同時に開放および閉鎖する顎部622を有する。以上、バネから解放され、機械的にカム面を用いて開放および閉鎖するグリッパについて説明した。
【0059】
図18−19に、グリッパヘッドアセンブリ200に用いられるグリッパの別の実施形態を示す。グリッパ600と同様に、グリッパ700はカム支持部702を有する。カム支持部702は、外側支持部または円形リングということもできる。カム支持部702は、本実施形態ではチューブとして記載される。カム支持部702は、第2プレート254に取り付けられる第1端部704、および第2端部706を有する。内側保持バー707は、カム支持部702の第2プレート254への固定を補助する。グリッパ600の内周突部620の代わりに、カム支持部702に固定されカム支持部702の第2端部706に近接するカムリング720が設けられる。カムリング720は、使用によりカムリング720が摩耗した場合を考慮して交換可能となっており、入れ替えることが可能となっている。カムリング720は、製造時の耐久性を考慮して、所定の位置にあるときカム支持部702内においてわずかにフローティングされている。カムリング720はツールを必要とすることなくカム支持部702から着脱することが可能となっている。このため「ツールレス」の手続きを用いて着脱することが可能である。図22に示すように、カムリング720は、第2端部706上に係止部が形成されたカム支持部702に対する係止部を有する。これらの係止部は、平坦な部分を有してもよく、また鉤状の部分を有してもよい。係止部同士が適合する場合、カムリング720は、カム支持部702に対して挿入および取り外しすることができる。カムリング720が第2端部706に挿入されると、カムリング720の係止部と第2端部706の係止部とがずれるように、カムリング720はカム支持部702内部において回転することができる。したがって、使用中においてカムリング720はカム支持部702内に係止されたままの状態となる。勿論、カムリング720は交換を必要とするが、カム支持部702内においておよそ90°、または4分の1周回転させ、カムリング720の係止部と第2端部706の係止部とを位置合わせすることによりカムリング720をカム支持部702から取り外すなどの、「ツールレス」の手続きを用いて簡易に交換することができる。
【0060】
グリッパ700は、グリッパポスト722を有する。グリッパポスト722は、第1端部724において第1プレート236に取り付けられる。グリッパポスト722の第2端部726は、クッショングロメット728を有する。ポストスタッド730は、グリッパポスト722を第1プレート236に保持させるため、グリッパポスト722の中央内部孔を通過する。グリッパの一組の顎部732は、顎部バネ734においてグリッパポスト722に取り付けられ、枢軸点735を中心にグリッパポスト722に対して回動可能となっている。製品を包装している間、カムリング720が使用により摩耗している場合であっても、グリッパ700がその保持部の内部に製品のヘッド部を確実に保持するため、ばね734は閉鎖位置の顎部732に付勢する。顎部732の各々は、カム端部736および製品係合端部738を有する。カム端部736は顎部732の第1端部740に近接し、製品係合端部738は顎部732の第2端部742に近接する。カム端部736は、顎部732を開放し閉鎖させる機能を有するカムリング係合面を備える。カム端部736におけるカムリング係合面は、拡開カム面744を有する。拡開カム面744は、顎部732の第1端部740に近接して設けられる。拡開カム面744に近接して、拡開カム面744から閉鎖カム面748に延在するカム結合部746が設けられる。カム支持部702の内部において、拡開カム面744と閉鎖カム面748がカム支持部702の内壁に向く角度となるようカム端部736が形成される。図18−19の断面図に示すように、カム端部736は砂時計状に形成されている。図25−26に示すように、製品係合端部738において、顎部は広い部分が第2端部742に近接する台形形状に形成されている。顎部732の各々は、窓部764を有する。窓部764によって、オペレータは、たとえば図26に示すようにグリッパが閉鎖状態にあるときグリッパに製品のヘッド部が挿入されるのを視認することができる。窓部764によって、グリッパ700内において適切な係合を確実なものとすべくグリッパヘッドアセンブリ200によって把持されたときの製品20を視認することが可能となる。
【0061】
各々の顎部732の製品係合端部738は、ペアアングル面750を有する。図20−21に詳細に示すように、ペアアングル面750は製品20と係合する。図20に示すように、製品全体が、閉鎖状態にあるその顎部によって顎部732内に保持された場合、製品のヘッド部は、ペアアングル面750の各々のペアの間に配置され対向する中央領域751の間の中央に配置される理想的には、グリッパ700の各々は把持すべき製品20の長手方向の軸と同じ縦方向の軸を有する。しかし、実際は製品20の各々は把持の前に完全に整列されない可能性がある。このため、顎部732が開位置から閉位置に移動するにしたがって、ペアアングル面750はペアアングル面750の端部760によって長手方向中心位置749に自然な態様で製品を案内し、製品のヘッド部に製品係合案内面762が滑らかに当接し、長手方向中心位置749に位置するよう製品20を案内する。なお、この方法により、製品の頂部で把持部材をぴしゃりと閉めるスラム法よりも滑らかに、製品を適切な位置に配置することができる。このようなスラム法では、製品を適切な位置に配置するために、たとえばグリッパ600の円錐台形部658などが用いられる。ペアアングル面750がヘッド部の代わりに製品20の側部に係合するので、配置処理において、たとえばボトルキャップなどによる製品の封止を阻害しない。
【0062】
第2プレート254が第1プレート236に近接する位置にある場合、顎部の拡開カム面744は、製品係合端部738が相互に離間するように顎部732を回動させるためにカムリング720に当接する。第2プレート254が第1プレート236から離間された場合、カム支持部702は顎部732の第2端部742に向かってX方向に移動し、カムリング720は拡開カム面744から離れ、閉鎖カム面748に達するようにスライドする。カムリング720が閉鎖カム面748を押圧すると、顎部732上の製品係合端部738は、その間に製品のヘッド部を保持するよう閉鎖される。
【0063】
以上、図示したようなチューブ、またはカムを支持することができる他の支持部材であって、同様に作動するよう把持部の端部に向かってまたは離間する方向に移動可能な他の支持部材を利用するグリッパを説明した。チューブとして示したカム支持部は、上述したものと同様に機能するよう、例えば4本のバーからなるリンクと、スライダクランク機構、ベルクランクなどのリンクシステムに置換されてもよい。チューブが把持部の端部に向かって移動するにしたがって把持部は閉じ、これによって把持部は製品の少なくとも一部を取り囲むことができる。チューブが把持部の端部から離間する方向に移動するにしたがって把持部は開き、これによって把持部は保持していた製品を解放することができる。把持部の開動作および閉動作は、チューブ内部に配置されたカム面を使うことにより行われる。把持部は、グリッパ600および700の顎部が用いられるものを特に記載したが、グリッパヘッドアセンブリのグリッパに、変形可能な物質により形成された把持部、顎部の一方が回転可能であり他方が固定された把持部、単一のコレットによる把持部、膨張可能な把持部のいずれかが採用されてもよく、また、これらにも限定されないことは理解されるところである。
【0064】
図23−27に戻る。グリッパヘッドアセンブリ200に示されるグリッパは図18−19に示されるグリッパ700であるが、例えばグリッパ600またはこれに限られない他の適切なグリッパが、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパと共に用いられてもよいことは理解されるところである。グリッパは、修理、交換、または再構成のために、交換可能にグリッパヘッドアセンブリ200に取り付けられていてもよい。
【0065】
グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202の第1カム部210上のプレート分離突部214に関して前述したように、グリッパヘッドアセンブリフレーム204は、プレート分離突部214を転動する、図23−24に示すプレート分離ローラ218を備える。プレート分離ローラ218は揺動部材224上に設けられ、回動軸222は回動するが、プレート分離ローラ218の回動軸220は、カムローラ208の回動軸222と略垂直となっている。プレート分離ローラ218は、グリッパヘッドアセンブリ200が摺動して上昇または下降するスライドバー420の間の位置においてグリッパヘッドアセンブリフレーム204から延在する。プレート分離ローラ218がプレート分離突部214上を転動すると、プレート分離ローラ218が取り付けられる揺動部材224は、プッシュロッド226の第1端部に向かって、およびその第1端部に対して移動する。プッシュロッド226の第2端部はディスク228に取り付けられる。ディスク228は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204に垂れ下がるように取り付けられる。すなわちプッシュロッド226は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204のディスク230であるフランジを通過して、グリッパヘッドアセンブリ200に向かってまたは離間する方向に移動し、カム機構202に向かってまたは離間する方向に移動する。プレート分離ローラ218がプレート分離突部214上を転動するとき、ディスク230は、グリッパヘッドアセンブリフレーム204に垂れ下がるように取り付けられるグリッパヘッドアセンブリ200に向かって移動する。ディスク230がグリッパヘッドアセンブリ200に向かって進行するにしたがって、ディスク230に設けられるプッシュノブ232は、ラッチバー234を押す。
【0066】
図25−27に示すラッチバー234は、グリッパヘッドアセンブリ200上において、グリッパヘッドアセンブリ200の第1プレート236に対して配置され、ラッチバー234の長手側に配置されるガイド238において摺動可能に設けられる。ノッチ240は、ラッチバー234の第1端部242、および第2端部244に近接して設けられる。プッシュノブ232がラッチバー234の第1端部242を押すと、ラッチバー234は第1プレート236の上面246を摺動し、ラッチバー234に配置される第1ローラ248および第2ローラ250はラッチバー234に形成されるノッチ240へ下降する。第1ローラ248および第2ローラ250は、各々が一つのブロックカムローラマウンティング252を介して第2プレート254に結合される。このため、第1ローラ248および第2ローラ250がノッチ240へ下降するにしたがって、第2プレート254は第1プレート236から離間する。バネ313は第2プレート254が第1プレート236から離間したときに伸長され、第2プレート254が第1プレート236に押し戻されたときに再び収縮する。裾部315は第1プレート236に設けられ、図24に示すように第1プレート236および第2プレート254が離間したとき、第1プレート236と第2プレート254の間の領域を隠すと共に保護する。第2プレート254は第1プレート236と分離するとき、グリッパヘッドアセンブリ200のグリッパにおいてコレットアセンブリの顎部が閉じ、グリッパ内の製品のヘッド部を保持する。このように、グリッパヘッドアセンブリフレーム204がカム機構202上のプレート分離突部214上を移動するにしたがって、製品20はグリッパヘッドアセンブリ200の内で把持される。グリッパヘッドアセンブリフレームがプレート分離突部214を通過したあとは、プレート分離ローラ218は、次にコンベア400を周回して再び第1カム部に戻りプレート分離突部214に再び係合するまで必要とされない。
【0067】
分離した第1プレート236と第2プレート254、および再び係合した第1プレート236と第2プレート254について、ある特定の形態について記載したが、グリッパヘッドアセンブリに別の分離係合態様が採用されてもよいことは理解されるところである。第1プレート236、および第2プレート254は、カムチューブおよび把持部の位置を保ったまま開位置および閉位置にするものとして説明したが、グリッパの位置を保ったまま、把持部を移動させて開位置および閉位置にする支持態様、またはこれに限られない他の支持態様がグリッパヘッドアセンブリに採用されてもよい。このような支持態様は、ウェブ、リンク、磁力による支持などであってもよい。
【0068】
以上、包装装置10は、製品20およびグリッパヘッドアセンブリ200の下に適宜配置されるグリッドアセンブリ300を有するものとして説明した。製品20は、グループ化機構14、製品20を受け止めることに備え周回するグリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300を通り抜ける。グリッパヘッドアセンブリ200は、製品20の上方を周回し、グリッドアセンブリ300は製品20の下方で周回する。グリッパヘッドアセンブリ200のカム機構202によって、グリッパヘッドアセンブリ200は下降して製品20を把持し、グループ化機構14の表面から製品20を微小に持ち上げる。製品20の下部がグリッドアセンブリ300のフィンガー310に案内されるよう、グリッドアセンブリ300のグリッドリブの先端部がレーンガイドの底部に移動する。グリッドアセンブリ300は下方から移動し、グリッパヘッドアセンブリ200は製品を下降させてグリッドアセンブリ300に挿通する。グリッパヘッドアセンブリ200およびグリッドアセンブリ300はユニットをケース12に下降させ、グリッパ600およびグリッパ700は製品20をケース12に向かって解放する。ケース12は引き続きケース搬送部18を搬送される。
【0069】
カム機構202およびケース搬送部18を自動的に調整する高さ調整機構500および調整機構800によって、オペレータが気づきにくい変化に迅速に対応することができる。これによって、2つのアセンブリは繰り返し正確に移動することが可能となる。ジャム領域は上に開き、オペレータは問題を解消することができる。製品サイズの変更にも迅速に対応することができる。包装装置のコントローラは、ジャム除去や製品の高さ又はケースの高さに対応するための、グリッパヘッドアセンブリやケース搬送機構の自動調整を可能とする。
【0070】
本発明の好ましい実施形態に関して説明したが、本発明の範囲外となることなく、これにさまざまな変形がなされ得ること、または均等物がその要素に置換され得ることは当業者によって理解されるところである。加えて、特定の状況または材料を本発明が示すことに適応させるために様々な変形例が本発明の基本的範囲から逸脱することなく実施されてもよい。したがって、本発明を実施するために意図される最良の形態として開示される特定の実施形態に本発明は限定されず、本発明は添付した請求の範囲の範囲内となっている全ての実施形態を含む。さらに、第1、第2などの事項の使用は、いかなる順序や重要性を意味せず、第1、第2などの事項は、むしろある要素を別の要素と区別するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】ある態様の包装装置の正面図である。
【図2】図1に示す包装装置の、ある態様のグループ化機構の断面正面図である。
【図3】図2に示すグループ化機構の上面図である。
【図4】グループ化機構における、ある態様のレーン、ドライブシャフト、および駆動スプロケットの図2の4−4断面側面図である。
【図5】グループ化機構における、ある形態のレーンガイドおよびアイドラスプロケットの図2の5−5断面側面図である。
【図6】ある態様のレーンガイドおよびチェーンテンショナの図2の6−6断面側面図である。
【図7】ある態様のレーン、製品、およびカムの図2の7−7断面側面図である。
【図8】図2に示すグループ化機構における、ある態様のデュアルサーボグループ化機構の断面正面図である。
【図9】図8に示すデュアルサーボグループ化機構における、ある態様のレーンの上面図である。
【図10】図2に示すグループ化機構のチェーンに取り付けられる、ある態様のグループ化機構の突起の正面図である。
【図11】図2に示すグループ化機構のレーンに用いられる、ある態様のカム面の正面図である。
【図12】図2に示すグループ化機構のレーンに用いられる、ある態様のノーズ部品の正面図である。
【図13】図1に示す包装装置における、ある態様のカム機構およびグリッパ・グリッド機構の調整機構の部分的な断面図である。
【図14】図1に示す包装装置に用いられるグリッパヘッドアセンブリのカム機構における、ある態様の第1カム部の正面図である。
【図15】図14に示す第1カム部に回動可能に取り付けられる、ある態様の下降カム部の正面図である。
【図16】図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリにおける、ある態様のグリッパの断面図であり、開状態におけるグリッパの把持部を示すものである。
【図17】図16に示すグリッパの断面図であり、閉状態における把持部を示すものである。
【図18】図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリにおける、別の態様のグリッパの断面図であり、開状態におけるグリッパの把持部を示すものである。
【図19】図18に示すグリッパの断面図であり、閉状態における把持部を示すものである。
【図20】図19に示すグリッパの端部を示す図である。
【図21】図18に示すグリッパの端部を示す図である。
【図22】図18−19に示すグリッパのカムおよびカム支持部の端部を示す図である。
【図23】図18−19のグリッパを採用する、ある態様のグリッパヘッドアセンブリの部分的に断面を示す側面図であり、開状態におけるグリッパ、グリッパヘッドアセンブリフレーム、および図1に示す包装装置のグリッパヘッドアセンブリの第1カム部を示すものである。
【図24】グリッパヘッドアセンブリ、グリッパヘッドアセンブリフレーム、およびグリッパヘッドアセンブリの第1カム部を部分的に断面を示す側面図であり、閉状態におけるグリッパを示すものである。
【図25】図23に示すグリッパヘッドアセンブリおよびグリッパヘッドアセンブリフレームの開状態における正面図である。
【図26】図23に示すグリッパヘッドアセンブリおよびグリッパヘッドアセンブリフレームの閉状態における正面図である。
【図27】図21に示すグリッパヘッドアセンブリ、グリッパヘッドアセンブリフレームおよび第1カム部の断面上面図である。
【符号の説明】
【0072】
10 包装装置、 12 ケース、 14 グループ化機構、 16 グリッパ・グリッド機構、 18 ケース搬送部、 20 製品、 110 デュアルサーボグループ化機構、 200 グリッパヘッドアセンブリ、 300 グリッドアセンブリ、 500 高さ調整機構、 800 調整機構。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケースに製品を導入するフィンガーを有するグリッドアセンブリと、
製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、を備え、
包装される製品は、装置が継続して動作しているときに、前記グリッドアセンブリを単一の方向に通過することを特徴とする包装装置。
【請求項2】
前記グリッドアセンブリは、グリッパヘッドアセンブリに対向する第1サイドおよび複数のフィンガーが設けられる第2サイドを有し、
包装される製品は、前記グリッドアセンブリを前記第2サイドから前記第1サイドへ通過しないことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項3】
包装される製品セットの下方に前記グリッドアセンブリを案内するグリッドアセンブリカム機構をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項4】
包装される製品を把持するグリッパヘッドアセンブリと、
包装される製品セットの上方に前記グリッパヘッドアセンブリ案内するグリッパヘッドアセンブリカム機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の包装装置。
【請求項5】
グリッパヘッドアセンブリカム機構は、包装される製品セットをグリッパヘッドアセンブリによって把持する製品把持領域を有する第1カム部と、突部と、を有し、
前記第1カム部上の突部は、包装装置のグループ化機構からグリッパ・グリッド機構へ製品セットを導入するレールから製品セットを持ち上げることを特徴とする請求項4に記載の包装装置。
【請求項6】
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構は、製品セットと共に前記グリッパヘッドアセンブリが転動し係合する第1カム部を有し、
前記第1カム部は、グリッパヘッドアセンブリをグリッドアセンブリに収束させる下降傾斜部を有することを特徴とする請求項4に記載の包装装置。
【請求項7】
グリッパヘッドアセンブリカム機構は、
前記第1カム部に回動可能に取り付けられる第2カム部を有し、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記第2カム部から離間し、グリッドアセンブリ上に落下することを特徴とする請求項6に記載の包装装置。
【請求項8】
前記グリッドアセンブリカム機構は、第1上り斜面と、レベリング面と、下り斜面と、包装領域と、第2上り斜面と、を有し、
前記グリッドアセンブリは、前記第1上り斜面上を移動して、前記レベリング面においてセットされる製品の下方に到達し、
製品セットは、前記グリッパヘッドアセンブリによって前記グリッドアセンブリに搬送され、前記グリッドアセンブリが前記下り斜面を下降したときに、前記ケース搬送部から搬送されたケースに前記グリッドアセンブリのフィンガーが進入し、製品セットが全てケースに置かれた後、前記グリッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリおよび前記グリッドアセンブリをケースから離間させるために前記第2上り斜面を上昇して前記グリッパヘッドアセンブリを搬送することを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項9】
前記グリッドアセンブリカム機構は、上り斜面を有し、
前記グリッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第2カム部から離間し前記グリッドアセンブリに落下した後、前記上り斜面を上昇してグリッパヘッドアセンブリを搬送し、製品が置かれたケースから離間させることを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項10】
ドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトにより駆動されるチェーンと、
前記ドライブシャフトと平行に設けられ、前記チェーンと共に移動するよう前記チェーンに結合されるスライドバーと、をさらに備え、
グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリは、前記スライドバーにより前記チェーンによる搬送時に共にスライド可能に結合され、グリッドアセンブリは、グリッパヘッドアセンブリの下方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項11】
前記グリッパヘッドアセンブリを速やかに連結および離間して配置させるグリッパヘッドアセンブリフレームをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項12】
グリッパヘッドアセンブリの移動経路を画定し、グリッパ閉鎖係合機構を有する第1カム部を含むグリッパヘッドアセンブリカム機構をさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリが前記グリッパ閉鎖係合機構の近傍を通過したとき、前記グリッパヘッドアセンブリに設けられるグリッパは、製品に向かって閉鎖することを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項13】
グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリが製品セットを包装すべく共に搬送される収束サイドと、
前記収束サイドへの帰還に備え、グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリが分離される分離サイドと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項14】
前記分離サイドに設けられたリターンカムと、前記分離サイドに設けられた帰還下り斜面とを有するグリッパヘッドアセンブリカム機構と、
前記リターンカムと係合するグリッパヘッドアセンブリフレームローラと、
をさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記収束サイドにおいて製品セットの上方に帰還するため前記リターンカム上を進行し、
前記グリッドアセンブリは、前記収束サイドにおいて製品セットの下方に帰還するよう前記帰還下り斜面を下降することを特徴とする請求項13に記載の包装装置。
【請求項15】
製品を搬送するレーンと、
前記レーンにおいて駆動されるチェーンと、
前記レーンに取り付けられ、前記チェーンが前記レーンを移動することにより搬送される突起と、
前記レーンに配置されるカム面と、を備え、
前記突起が前記カム面上を進行したとき、前記突起は、前記レーンに搬送される製品に係合すべく前記レーンに向かって回動することを特徴とする包装装置。
【請求項16】
前記チェーンは閉じたチェーン路を周回し、前記突起は、前記カム面と係合する前に、製品の下方且つ前記チェーン路内に搬送されることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項17】
前記カム面は、製品から前記突起を分離するノーズ部を有し、
前記突起の頂部は、前記チェーンの駆動速度に関連する一定の速度で前記ノーズ部を周回することを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項18】
前記突起は、前記突起を回動可能に前記チェーンおよび円弧状長孔に取り付ける回動軸孔を有し、
前記チェーンに取り付けられたピンが前記円弧状長孔に挿通し、
前記円弧状長孔は、前記チェーンに対して前記突起が回動する経路を与えることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項19】
前記カム面は、前記チェーンおよびレーンの下方の非係合位置から前記チェーンの上方且つ前記レーン内の係合位置に前記突起を回動させる突起係合端部を有し、
前記カム面は、前記レーン内に配置され、前記チェーンに製品が接触することを抑制する持ち上げ面をさらに含み、
製品は、前記突起によって前記持ち上げ面に沿って押し進められることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項20】
複数のレーンガイドと、
各々が一対のレーンガイドに近接して設けられ、各々がチェーンを有する複数のレーンと、をさらに備え、
前記チェーンは、突起およびカム面を有することを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項21】
前記複数のレーンの各々のチェーンに長さ方向において一定の間隔で設けられた複数の突起をさらに備え、
前記複数の突起の各々は、製品セットに含まれる製品の間の不要な空間の少なくとも一部を除去することを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項22】
各々のレーンに設けられた一組のチェーンと、
各々のレーンに設けられ、各々がチェーンとレーンガイドとの間に配置される一組のカム面と、をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の包装装置。
【請求項23】
製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、
グリッパヘッドアセンブリカム機構と、
前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調節可能な調整機構と、を備えることを特徴とする包装装置。
【請求項24】
前記調整機構を作動させるコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項25】
センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記センサからのセンサ入力に基づいて調整機構を作動させることを特徴とする請求項24に記載の包装装置。
【請求項26】
前記センサは、包装装置内のジャムに関連する情報を入力することを特徴とする請求項25に記載の包装装置。
【請求項27】
コントローラに接続するオペレータインタフェースをさらに備え、
前記オペレータインタフェースは、包装すべき製品に関連するデータのオペレータによる入力を受け付け、
前記コントローラは、入力されたデータに基づいて前記調整機構を作動させることを特徴とする請求項24に記載の包装装置。
【請求項28】
前記調整機構は、モータと、前記モータに駆動されるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトに駆動されることにより前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構を上昇させまたは下降させるジャッキネジと、
を備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項29】
前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構が所定の位置に達したことを検知するセンサをさらに備えることを特徴とする請求項28に記載の包装装置。
【請求項30】
前記ドライブシャフトに隣接して設けられ、前記ドライブシャフトの回転を検出するセンサをさらに備え、
前記ジャッキネジは、前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の所定の位置から、前記ドライブシャフトの回転数を検出することによって調整されることを特徴とする請求項29に記載の包装装置。
【請求項31】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構に設けられる一組のジャッキネジを備え、前記ドライブシャフトは、前記モータと同時に前記一組のジャッキネジが作動するよう、前記一組のジャッキネジに結合し、前記モータを作動させることにより、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整することを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項32】
前記調整機構は、前記ケース搬送部に設けられる二組のジャッキネジを備え、前記二組のジャッキネジの各々の一組はドライブシャフトに結合され、前記ドライブシャフトは前記モータと共に回転し、前記モータを作動させることにより、前記ケース搬送部の垂直位置を調整することを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項33】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整するものであって、グリッパヘッドアセンブリジャム検出カムの変位を検出するグリッパヘッドアセンブリジャムセンサをさらに有し、前記グリッパヘッドアセンブリにジャムが検出された場合、ジャム除去のため前記グリッパヘッドアセンブリカム機構を移動させることを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項34】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整し、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構は、第1端部を有する第1カム部と、第2端部を有する第2カム部と、を有し、
前記第2カム部は、枢軸点において回転可能に、前記第2カム部の前記第1端部が近接する第1カム部に取り付けられ、前記第2カム部の第2端部には溝部が設けられ、
包装装置内において固定された部材から延在する固定ピンは、前記溝部の内部に延在し、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直方向の調整において、前記第2カム部は枢軸点を中心に回転し、前記溝部は前記ピンに対して前記第1カム部と前記第2カム部との間で滑らかな曲線を描くように移動することを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項35】
固定されたグリッドアセンブリカム面をさらに備え、
グリッパヘッドアセンブリカム機構上を進行する前記グリッパヘッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の所定の位置において、前記第2カム部から離間して前記グリッドアセンブリ上に直接落下し、
グリッドアセンブリは、固定されたグリッドアセンブリカム面上を移動することを特徴とする請求項34に記載の包装装置。
【請求項36】
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構と前記ケース搬送部の各々の調整機構との間に配置され、グリッドアセンブリが進行する固定されたグリッドアセンブリカム面と、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構および前記ケース搬送部の各々を調整する調整機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項37】
前記グリッパヘッドアセンブリは、カム支持部および把持部を有するグリッパを有し、
前記カム支持部は、内部にカム面を有し、
前記把持部は、第1端部と、第2端部と、前記第1端部と前記第2端部との間に設けられるカム係合面と、前記第2端部と近接する製品係合面と、を有し、
前記カム支持部が前記把持部の前記第2端部から移動するとき、前記把持部は、前記グリッパヘッドアセンブリの第1位置に対応する開位置へ移動し、前記カム支持部が前記把持部の前記第2端部へ移動するとき、前記把持部は、前記グリッパヘッドアセンブリの第2位置に対応する閉位置へ移動することを特徴とする包装装置用のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項38】
第1端部および第2端部を有するロッドをさらに備え、
前記ロッドの第2端部は前記把持部に取り付けられ、前記把持部は前記ロッドに対して連接することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項39】
第1支持部と、第2支持部と、をさらに備え、
前記ロッドの前記第1端部は前記第1支持部に取り付けられ、
前記カム支持部は前記第2支持部に取り付けられ、
前記第2支持部が前記第1支持部へ移動したとき、前記グリッパヘッドアセンブリは前記第1位置に配置され、第2支持部が第1支持部から離間するように移動したとき、前記グリッパヘッドアセンブリは前記第2位置に配置されることを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項40】
前記第1支持部および前記第2支持部は、前記第1支持部および前記第2支持部に対応して設けられた分離アセンブリを利用して分離し、
前記分離アセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第2位置に配置するよう、前記第2支持部を前記第1支持部から分離することを特徴とする請求項39に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項41】
前記分離アセンブリは、グリッパヘッドアセンブリフレームに対応して設けられる分離アセンブリ係合機構によって、前記第2支持部を前記第1支持部から離間させるべく係合されることを特徴とする請求項40に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項42】
第2支持部は、支持部閉鎖部材を有し、
前記グリッパヘッドアセンブリが包装装置においてグリッドアセンブリ上で休止しているとき、前記支持部閉鎖部材は前記グリッドアセンブリに当接して、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第1位置に戻すよう、前記第2支持部を前記第1支持部に向かって押し進めることを特徴とする請求項41に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項43】
分離アセンブリは、前記分離アセンブリが分離アセンブリ係合機構によって係合されるまで、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第1位置に保持するラッチ機構をさらに備えることを特徴とする請求項42に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項44】
前記第2支持部に設けられたカム支持部、および前記第1支持部に設けられたロッドを各々が有する複数のグリッパをさらに備えることを特徴とする請求項39に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項45】
前記把持部は、回動可能な顎部を有することを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項46】
前記把持部は、一対の顎部を有し、前記一対の顎部は、前記ロッドに対して回動可能に設けられ、前記第2位置にバネが配置されることを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項47】
前記一対の顎部の各々は、グリッパの長手方向において製品を位置合わせする製品係合アングル面を有し、
前記製品係合アングル面は、製品の側面に係合することを特徴とする請求項46に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項48】
前記カム面は、ツールを使用することなく着脱可能であることを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項49】
前記カム面はカムリングであり、
前記カム支持部の端部と係合するリングは、前記カムリングの係止部に交互に並立可能な係止部を有し、
前記係止部が交互に並立するとき、前記カムリングは前記カム支持部に着脱可能であり、前記係止部を相互にずらすように前記カムリングが前記カム支持部内において回転することにより、前記カムリングが前記カム支持部に保持されることを特徴とする請求項48に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項50】
前記把持部は、前記把持部内に係合される製品を視認可能とする窓部を有することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項51】
前記把持部は、前記カム係合面の領域において砂時計状の形状に形成されることを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項52】
カム係合面は、拡開カム面と、閉鎖カム面と、前記拡開カム面と前記閉鎖カム面とを結合するカム結合部と、を有し、
カムチューブのカム面は、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第1位置にあるときに前記拡開カム面に当接し、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第2位置にあるときに前記閉鎖カム面に当接することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項53】
ケース搬送部のレーンを移動する製品を製品セットに分離するデュアルサーボグループ化機構を備え、
前記デュアルサーボグループ化機構は、
第1チェーンと、
前記第1チェーンに設けられた第1バーと、
前記第1バーに設けられた第1ピンと、
第2チェーンと、
前記第2チェーンに設けられた第2バーと、
前記第2バーに設けられた第2ピンと、
前記第1チェーンを駆動する第1ドライブシャフトを有する第1サーボモータと、
前記第2チェーンを駆動する第2ドライブシャフトを有する第2サーボモータと、
搬送速度で移動する搬送チェーンと、を有し、
前記第1チェーンおよび前記第2チェーンは、包装装置中のレーンにおいて異なる速度で移動し前記第1ピンおよび前記第2ピンを移動させるよう、少なくともいずれかが加速されまたは減速し、
搬送チェーンに近接して挿入された下流ピンは、搬送チェーン上の製品を、製品が搬送速度に達するまで加速させることを特徴とする包装装置。
【請求項54】
第1チェーンに設けられた一対のバー、および第2チェーンに設けられた一対のバーをさらに備え、各々のバーは、均等なサイズの製品セットに分離するように包装装置のレーンに進入するピンを有することを特徴とする請求項53に記載の包装装置。
【請求項55】
包装装置に設けられた複数のレーンと、各々のバーに配置される複数のピンと、をさら備え、
前記複数のピンのうち少なくとも一つのピンは、製品セットに分離する間に各々のレーンに進入することを特徴とする請求項54に記載の包装装置。
【請求項56】
製品を搬送するレーンをさらに備え、前記レーンは、グループ化機構において製品を搬送する搬送チェーンを有し、前記搬送チェーンは搬送速度で移動し、
前記第1ピンを移動させる前記第1チェーンによって前記第1ピンが前記レーンに進入した場合、前記第1ピンは、第1製品セットが搬送速度で前記搬送チェーンを移動することを抑制し、前記第1ピンが前記第1製品セットを搬送スピードとするために加速している間、前記第2ピンを移動させる前記第2チェーンによって前記第2ピンが前記レーンに進入した場合、前記第2ピンは、第2製品セットが搬送速度で前記搬送チェーンを移動することを抑制することを特徴とする請求項53に記載の包装装置。
【請求項57】
複数のレーンガイドと、
近接する一組の前記レーンガイドの間に設けられ製品を移動させるレーンと、
前記レーンに設けられ、前記複数のレーンガイドの一つに取り付けられるチェーンと、を備え、
前記複数のレーンガイドは、レーンの幅を変更するよう移動可能であることを特徴とする包装装置。
【請求項58】
長手方向に中心軸を有し、前記レーンにおいて前記チェーンを駆動するドライブシャフトと、
前記チェーンに対応して設けられる駆動スプロケットと、をさらに備え、
前記駆動スプロケットは、前記複数のレーンガイドが移動するときに前記チェーンと共に作動するよう前記ドライブシャフトの中心軸を中心に摺動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項59】
前記ドライブシャフトは、摺動可能な幾何的形状を有するドライブシャフトであり、前記駆動スプロケットは、前記ドライブシャフト上を摺動するよう補完的に形成された開口部を有することを特徴とする請求項58に記載の包装装置。
【請求項60】
前記チェーンは、各レーンに設けられた第1チェーンまたは第2チェーンであり、
前記第1チェーンは前記複数のレーンガイドのうちの1つに取り付けられ、前記第2チェーンは前記複数のレーンガイドのうちの他の1つに取り付けられることを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項61】
前記レーンガイドに取り付けられるチェーン引張り部材を有するチェーンテンショナをさらに備え、
前記チェーンテンショナは、前記レーンガイドが移動すると共に移動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項62】
前記複数のレーンガイドに取り付けられるチェーン搬送部材をさらに備え、
包装装置の動作中にチェーンが前記チェーン搬送部材上に置かれ、当該チェ−ンは前記レーンガイドが移動するときに前記チェーン搬送部材と共に移動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項63】
前記複数のレーンガイドは、レーンの幅が変更するよう手動で移動可能とされていることを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項64】
包装装置が継続的に動作しているときに、包装される製品とケースとの間にグリッド部を製品に接する前に配置することを特徴とする製品包装方法。
【請求項65】
包装される製品とケースとの間に製品に接する前に配置されるグリッド部を備えることを特徴とする包装装置。
【請求項66】
包装される製品および製品を包装するケースは、製品およびケースが下流側に搬送される間に一体にされることを特徴とする包装装置。
【請求項67】
グリッド部をさらに備え、
前記グリッド部は、製品、グリッド部、およびケースが下流側に搬送される間に、製品およびケースの間において製品と一体となることを特徴とする請求項66に記載の包装装置。
【請求項68】
グリッパヘッドアセンブリをさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリ、製品、グリッド部、およびケースが下流側に搬送される間に、製品の上部と一体となることを特徴とする請求項67に記載の包装装置。
【請求項1】
ケースに製品を導入するフィンガーを有するグリッドアセンブリと、
製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、を備え、
包装される製品は、装置が継続して動作しているときに、前記グリッドアセンブリを単一の方向に通過することを特徴とする包装装置。
【請求項2】
前記グリッドアセンブリは、グリッパヘッドアセンブリに対向する第1サイドおよび複数のフィンガーが設けられる第2サイドを有し、
包装される製品は、前記グリッドアセンブリを前記第2サイドから前記第1サイドへ通過しないことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項3】
包装される製品セットの下方に前記グリッドアセンブリを案内するグリッドアセンブリカム機構をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項4】
包装される製品を把持するグリッパヘッドアセンブリと、
包装される製品セットの上方に前記グリッパヘッドアセンブリ案内するグリッパヘッドアセンブリカム機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の包装装置。
【請求項5】
グリッパヘッドアセンブリカム機構は、包装される製品セットをグリッパヘッドアセンブリによって把持する製品把持領域を有する第1カム部と、突部と、を有し、
前記第1カム部上の突部は、包装装置のグループ化機構からグリッパ・グリッド機構へ製品セットを導入するレールから製品セットを持ち上げることを特徴とする請求項4に記載の包装装置。
【請求項6】
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構は、製品セットと共に前記グリッパヘッドアセンブリが転動し係合する第1カム部を有し、
前記第1カム部は、グリッパヘッドアセンブリをグリッドアセンブリに収束させる下降傾斜部を有することを特徴とする請求項4に記載の包装装置。
【請求項7】
グリッパヘッドアセンブリカム機構は、
前記第1カム部に回動可能に取り付けられる第2カム部を有し、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記第2カム部から離間し、グリッドアセンブリ上に落下することを特徴とする請求項6に記載の包装装置。
【請求項8】
前記グリッドアセンブリカム機構は、第1上り斜面と、レベリング面と、下り斜面と、包装領域と、第2上り斜面と、を有し、
前記グリッドアセンブリは、前記第1上り斜面上を移動して、前記レベリング面においてセットされる製品の下方に到達し、
製品セットは、前記グリッパヘッドアセンブリによって前記グリッドアセンブリに搬送され、前記グリッドアセンブリが前記下り斜面を下降したときに、前記ケース搬送部から搬送されたケースに前記グリッドアセンブリのフィンガーが進入し、製品セットが全てケースに置かれた後、前記グリッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリおよび前記グリッドアセンブリをケースから離間させるために前記第2上り斜面を上昇して前記グリッパヘッドアセンブリを搬送することを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項9】
前記グリッドアセンブリカム機構は、上り斜面を有し、
前記グリッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第2カム部から離間し前記グリッドアセンブリに落下した後、前記上り斜面を上昇してグリッパヘッドアセンブリを搬送し、製品が置かれたケースから離間させることを特徴とする請求項7に記載の包装装置。
【請求項10】
ドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトにより駆動されるチェーンと、
前記ドライブシャフトと平行に設けられ、前記チェーンと共に移動するよう前記チェーンに結合されるスライドバーと、をさらに備え、
グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリは、前記スライドバーにより前記チェーンによる搬送時に共にスライド可能に結合され、グリッドアセンブリは、グリッパヘッドアセンブリの下方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項11】
前記グリッパヘッドアセンブリを速やかに連結および離間して配置させるグリッパヘッドアセンブリフレームをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項12】
グリッパヘッドアセンブリの移動経路を画定し、グリッパ閉鎖係合機構を有する第1カム部を含むグリッパヘッドアセンブリカム機構をさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリが前記グリッパ閉鎖係合機構の近傍を通過したとき、前記グリッパヘッドアセンブリに設けられるグリッパは、製品に向かって閉鎖することを特徴とする請求項10に記載の包装装置。
【請求項13】
グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリが製品セットを包装すべく共に搬送される収束サイドと、
前記収束サイドへの帰還に備え、グリッパヘッドアセンブリおよびグリッドアセンブリが分離される分離サイドと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
【請求項14】
前記分離サイドに設けられたリターンカムと、前記分離サイドに設けられた帰還下り斜面とを有するグリッパヘッドアセンブリカム機構と、
前記リターンカムと係合するグリッパヘッドアセンブリフレームローラと、
をさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記収束サイドにおいて製品セットの上方に帰還するため前記リターンカム上を進行し、
前記グリッドアセンブリは、前記収束サイドにおいて製品セットの下方に帰還するよう前記帰還下り斜面を下降することを特徴とする請求項13に記載の包装装置。
【請求項15】
製品を搬送するレーンと、
前記レーンにおいて駆動されるチェーンと、
前記レーンに取り付けられ、前記チェーンが前記レーンを移動することにより搬送される突起と、
前記レーンに配置されるカム面と、を備え、
前記突起が前記カム面上を進行したとき、前記突起は、前記レーンに搬送される製品に係合すべく前記レーンに向かって回動することを特徴とする包装装置。
【請求項16】
前記チェーンは閉じたチェーン路を周回し、前記突起は、前記カム面と係合する前に、製品の下方且つ前記チェーン路内に搬送されることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項17】
前記カム面は、製品から前記突起を分離するノーズ部を有し、
前記突起の頂部は、前記チェーンの駆動速度に関連する一定の速度で前記ノーズ部を周回することを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項18】
前記突起は、前記突起を回動可能に前記チェーンおよび円弧状長孔に取り付ける回動軸孔を有し、
前記チェーンに取り付けられたピンが前記円弧状長孔に挿通し、
前記円弧状長孔は、前記チェーンに対して前記突起が回動する経路を与えることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項19】
前記カム面は、前記チェーンおよびレーンの下方の非係合位置から前記チェーンの上方且つ前記レーン内の係合位置に前記突起を回動させる突起係合端部を有し、
前記カム面は、前記レーン内に配置され、前記チェーンに製品が接触することを抑制する持ち上げ面をさらに含み、
製品は、前記突起によって前記持ち上げ面に沿って押し進められることを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項20】
複数のレーンガイドと、
各々が一対のレーンガイドに近接して設けられ、各々がチェーンを有する複数のレーンと、をさらに備え、
前記チェーンは、突起およびカム面を有することを特徴とする請求項15に記載の包装装置。
【請求項21】
前記複数のレーンの各々のチェーンに長さ方向において一定の間隔で設けられた複数の突起をさらに備え、
前記複数の突起の各々は、製品セットに含まれる製品の間の不要な空間の少なくとも一部を除去することを特徴とする請求項20に記載の包装装置。
【請求項22】
各々のレーンに設けられた一組のチェーンと、
各々のレーンに設けられ、各々がチェーンとレーンガイドとの間に配置される一組のカム面と、をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の包装装置。
【請求項23】
製品が包装されるケースを搬送するケース搬送部と、
グリッパヘッドアセンブリカム機構と、
前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調節可能な調整機構と、を備えることを特徴とする包装装置。
【請求項24】
前記調整機構を作動させるコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項25】
センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記センサからのセンサ入力に基づいて調整機構を作動させることを特徴とする請求項24に記載の包装装置。
【請求項26】
前記センサは、包装装置内のジャムに関連する情報を入力することを特徴とする請求項25に記載の包装装置。
【請求項27】
コントローラに接続するオペレータインタフェースをさらに備え、
前記オペレータインタフェースは、包装すべき製品に関連するデータのオペレータによる入力を受け付け、
前記コントローラは、入力されたデータに基づいて前記調整機構を作動させることを特徴とする請求項24に記載の包装装置。
【請求項28】
前記調整機構は、モータと、前記モータに駆動されるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトに駆動されることにより前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構を上昇させまたは下降させるジャッキネジと、
を備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項29】
前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構が所定の位置に達したことを検知するセンサをさらに備えることを特徴とする請求項28に記載の包装装置。
【請求項30】
前記ドライブシャフトに隣接して設けられ、前記ドライブシャフトの回転を検出するセンサをさらに備え、
前記ジャッキネジは、前記ケース搬送部または前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の所定の位置から、前記ドライブシャフトの回転数を検出することによって調整されることを特徴とする請求項29に記載の包装装置。
【請求項31】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構に設けられる一組のジャッキネジを備え、前記ドライブシャフトは、前記モータと同時に前記一組のジャッキネジが作動するよう、前記一組のジャッキネジに結合し、前記モータを作動させることにより、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整することを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項32】
前記調整機構は、前記ケース搬送部に設けられる二組のジャッキネジを備え、前記二組のジャッキネジの各々の一組はドライブシャフトに結合され、前記ドライブシャフトは前記モータと共に回転し、前記モータを作動させることにより、前記ケース搬送部の垂直位置を調整することを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項33】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整するものであって、グリッパヘッドアセンブリジャム検出カムの変位を検出するグリッパヘッドアセンブリジャムセンサをさらに有し、前記グリッパヘッドアセンブリにジャムが検出された場合、ジャム除去のため前記グリッパヘッドアセンブリカム機構を移動させることを特徴とする請求項30に記載の包装装置。
【請求項34】
前記調整機構は、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直位置を調整し、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構は、第1端部を有する第1カム部と、第2端部を有する第2カム部と、を有し、
前記第2カム部は、枢軸点において回転可能に、前記第2カム部の前記第1端部が近接する第1カム部に取り付けられ、前記第2カム部の第2端部には溝部が設けられ、
包装装置内において固定された部材から延在する固定ピンは、前記溝部の内部に延在し、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の垂直方向の調整において、前記第2カム部は枢軸点を中心に回転し、前記溝部は前記ピンに対して前記第1カム部と前記第2カム部との間で滑らかな曲線を描くように移動することを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項35】
固定されたグリッドアセンブリカム面をさらに備え、
グリッパヘッドアセンブリカム機構上を進行する前記グリッパヘッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリカム機構の所定の位置において、前記第2カム部から離間して前記グリッドアセンブリ上に直接落下し、
グリッドアセンブリは、固定されたグリッドアセンブリカム面上を移動することを特徴とする請求項34に記載の包装装置。
【請求項36】
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構と前記ケース搬送部の各々の調整機構との間に配置され、グリッドアセンブリが進行する固定されたグリッドアセンブリカム面と、
前記グリッパヘッドアセンブリカム機構および前記ケース搬送部の各々を調整する調整機構と、
をさらに備えることを特徴とする請求項23に記載の包装装置。
【請求項37】
前記グリッパヘッドアセンブリは、カム支持部および把持部を有するグリッパを有し、
前記カム支持部は、内部にカム面を有し、
前記把持部は、第1端部と、第2端部と、前記第1端部と前記第2端部との間に設けられるカム係合面と、前記第2端部と近接する製品係合面と、を有し、
前記カム支持部が前記把持部の前記第2端部から移動するとき、前記把持部は、前記グリッパヘッドアセンブリの第1位置に対応する開位置へ移動し、前記カム支持部が前記把持部の前記第2端部へ移動するとき、前記把持部は、前記グリッパヘッドアセンブリの第2位置に対応する閉位置へ移動することを特徴とする包装装置用のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項38】
第1端部および第2端部を有するロッドをさらに備え、
前記ロッドの第2端部は前記把持部に取り付けられ、前記把持部は前記ロッドに対して連接することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項39】
第1支持部と、第2支持部と、をさらに備え、
前記ロッドの前記第1端部は前記第1支持部に取り付けられ、
前記カム支持部は前記第2支持部に取り付けられ、
前記第2支持部が前記第1支持部へ移動したとき、前記グリッパヘッドアセンブリは前記第1位置に配置され、第2支持部が第1支持部から離間するように移動したとき、前記グリッパヘッドアセンブリは前記第2位置に配置されることを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項40】
前記第1支持部および前記第2支持部は、前記第1支持部および前記第2支持部に対応して設けられた分離アセンブリを利用して分離し、
前記分離アセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第2位置に配置するよう、前記第2支持部を前記第1支持部から分離することを特徴とする請求項39に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項41】
前記分離アセンブリは、グリッパヘッドアセンブリフレームに対応して設けられる分離アセンブリ係合機構によって、前記第2支持部を前記第1支持部から離間させるべく係合されることを特徴とする請求項40に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項42】
第2支持部は、支持部閉鎖部材を有し、
前記グリッパヘッドアセンブリが包装装置においてグリッドアセンブリ上で休止しているとき、前記支持部閉鎖部材は前記グリッドアセンブリに当接して、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第1位置に戻すよう、前記第2支持部を前記第1支持部に向かって押し進めることを特徴とする請求項41に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項43】
分離アセンブリは、前記分離アセンブリが分離アセンブリ係合機構によって係合されるまで、前記グリッパヘッドアセンブリを前記第1位置に保持するラッチ機構をさらに備えることを特徴とする請求項42に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項44】
前記第2支持部に設けられたカム支持部、および前記第1支持部に設けられたロッドを各々が有する複数のグリッパをさらに備えることを特徴とする請求項39に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項45】
前記把持部は、回動可能な顎部を有することを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項46】
前記把持部は、一対の顎部を有し、前記一対の顎部は、前記ロッドに対して回動可能に設けられ、前記第2位置にバネが配置されることを特徴とする請求項38に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項47】
前記一対の顎部の各々は、グリッパの長手方向において製品を位置合わせする製品係合アングル面を有し、
前記製品係合アングル面は、製品の側面に係合することを特徴とする請求項46に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項48】
前記カム面は、ツールを使用することなく着脱可能であることを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項49】
前記カム面はカムリングであり、
前記カム支持部の端部と係合するリングは、前記カムリングの係止部に交互に並立可能な係止部を有し、
前記係止部が交互に並立するとき、前記カムリングは前記カム支持部に着脱可能であり、前記係止部を相互にずらすように前記カムリングが前記カム支持部内において回転することにより、前記カムリングが前記カム支持部に保持されることを特徴とする請求項48に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項50】
前記把持部は、前記把持部内に係合される製品を視認可能とする窓部を有することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項51】
前記把持部は、前記カム係合面の領域において砂時計状の形状に形成されることを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項52】
カム係合面は、拡開カム面と、閉鎖カム面と、前記拡開カム面と前記閉鎖カム面とを結合するカム結合部と、を有し、
カムチューブのカム面は、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第1位置にあるときに前記拡開カム面に当接し、前記グリッパヘッドアセンブリが前記第2位置にあるときに前記閉鎖カム面に当接することを特徴とする請求項37に記載のグリッパヘッドアセンブリ。
【請求項53】
ケース搬送部のレーンを移動する製品を製品セットに分離するデュアルサーボグループ化機構を備え、
前記デュアルサーボグループ化機構は、
第1チェーンと、
前記第1チェーンに設けられた第1バーと、
前記第1バーに設けられた第1ピンと、
第2チェーンと、
前記第2チェーンに設けられた第2バーと、
前記第2バーに設けられた第2ピンと、
前記第1チェーンを駆動する第1ドライブシャフトを有する第1サーボモータと、
前記第2チェーンを駆動する第2ドライブシャフトを有する第2サーボモータと、
搬送速度で移動する搬送チェーンと、を有し、
前記第1チェーンおよび前記第2チェーンは、包装装置中のレーンにおいて異なる速度で移動し前記第1ピンおよび前記第2ピンを移動させるよう、少なくともいずれかが加速されまたは減速し、
搬送チェーンに近接して挿入された下流ピンは、搬送チェーン上の製品を、製品が搬送速度に達するまで加速させることを特徴とする包装装置。
【請求項54】
第1チェーンに設けられた一対のバー、および第2チェーンに設けられた一対のバーをさらに備え、各々のバーは、均等なサイズの製品セットに分離するように包装装置のレーンに進入するピンを有することを特徴とする請求項53に記載の包装装置。
【請求項55】
包装装置に設けられた複数のレーンと、各々のバーに配置される複数のピンと、をさら備え、
前記複数のピンのうち少なくとも一つのピンは、製品セットに分離する間に各々のレーンに進入することを特徴とする請求項54に記載の包装装置。
【請求項56】
製品を搬送するレーンをさらに備え、前記レーンは、グループ化機構において製品を搬送する搬送チェーンを有し、前記搬送チェーンは搬送速度で移動し、
前記第1ピンを移動させる前記第1チェーンによって前記第1ピンが前記レーンに進入した場合、前記第1ピンは、第1製品セットが搬送速度で前記搬送チェーンを移動することを抑制し、前記第1ピンが前記第1製品セットを搬送スピードとするために加速している間、前記第2ピンを移動させる前記第2チェーンによって前記第2ピンが前記レーンに進入した場合、前記第2ピンは、第2製品セットが搬送速度で前記搬送チェーンを移動することを抑制することを特徴とする請求項53に記載の包装装置。
【請求項57】
複数のレーンガイドと、
近接する一組の前記レーンガイドの間に設けられ製品を移動させるレーンと、
前記レーンに設けられ、前記複数のレーンガイドの一つに取り付けられるチェーンと、を備え、
前記複数のレーンガイドは、レーンの幅を変更するよう移動可能であることを特徴とする包装装置。
【請求項58】
長手方向に中心軸を有し、前記レーンにおいて前記チェーンを駆動するドライブシャフトと、
前記チェーンに対応して設けられる駆動スプロケットと、をさらに備え、
前記駆動スプロケットは、前記複数のレーンガイドが移動するときに前記チェーンと共に作動するよう前記ドライブシャフトの中心軸を中心に摺動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項59】
前記ドライブシャフトは、摺動可能な幾何的形状を有するドライブシャフトであり、前記駆動スプロケットは、前記ドライブシャフト上を摺動するよう補完的に形成された開口部を有することを特徴とする請求項58に記載の包装装置。
【請求項60】
前記チェーンは、各レーンに設けられた第1チェーンまたは第2チェーンであり、
前記第1チェーンは前記複数のレーンガイドのうちの1つに取り付けられ、前記第2チェーンは前記複数のレーンガイドのうちの他の1つに取り付けられることを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項61】
前記レーンガイドに取り付けられるチェーン引張り部材を有するチェーンテンショナをさらに備え、
前記チェーンテンショナは、前記レーンガイドが移動すると共に移動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項62】
前記複数のレーンガイドに取り付けられるチェーン搬送部材をさらに備え、
包装装置の動作中にチェーンが前記チェーン搬送部材上に置かれ、当該チェ−ンは前記レーンガイドが移動するときに前記チェーン搬送部材と共に移動することを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項63】
前記複数のレーンガイドは、レーンの幅が変更するよう手動で移動可能とされていることを特徴とする請求項57に記載の包装装置。
【請求項64】
包装装置が継続的に動作しているときに、包装される製品とケースとの間にグリッド部を製品に接する前に配置することを特徴とする製品包装方法。
【請求項65】
包装される製品とケースとの間に製品に接する前に配置されるグリッド部を備えることを特徴とする包装装置。
【請求項66】
包装される製品および製品を包装するケースは、製品およびケースが下流側に搬送される間に一体にされることを特徴とする包装装置。
【請求項67】
グリッド部をさらに備え、
前記グリッド部は、製品、グリッド部、およびケースが下流側に搬送される間に、製品およびケースの間において製品と一体となることを特徴とする請求項66に記載の包装装置。
【請求項68】
グリッパヘッドアセンブリをさらに備え、
前記グリッパヘッドアセンブリは、前記グリッパヘッドアセンブリ、製品、グリッド部、およびケースが下流側に搬送される間に、製品の上部と一体となることを特徴とする請求項67に記載の包装装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
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【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
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【図20】
【図21】
【図22】
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【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【公表番号】特表2007−525386(P2007−525386A)
【公表日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−500826(P2007−500826)
【出願日】平成17年2月28日(2005.2.28)
【国際出願番号】PCT/US2005/006592
【国際公開番号】WO2005/085071
【国際公開日】平成17年9月15日(2005.9.15)
【出願人】(592051671)スタンダード−ナップ・インコーポレーテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】STANDARD−KNAPP INCORPORATED
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年2月28日(2005.2.28)
【国際出願番号】PCT/US2005/006592
【国際公開番号】WO2005/085071
【国際公開日】平成17年9月15日(2005.9.15)
【出願人】(592051671)スタンダード−ナップ・インコーポレーテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】STANDARD−KNAPP INCORPORATED
【Fターム(参考)】
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