JP4823356B2 - 装荷回転式コンベヤを有する包装システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００５年９月２日付けで出願された米国特許出願第１１／２１９，５０１号の一部継続出願であり、２００４年９月２日付けで出願された米国仮出願第６０／６０６，６１７号の利益を主張し、その開示は、全体に記載されるかのように本願に援用される。

本発明は概して、装荷回転式コンベヤ(loading carousel)を有する高速包装機械に関する。

カートンまたはそのほかの容器内のボトル、カン、およびそのほかの類似の物品等の、物品の包装は、生産を最大化するために、従来の自動包装設備を概して高速で運用する、極めて自動化されたプロセスである。ボトル、カン等の物品を包装する、一般的な包装機械では包装される物品は、送り込みコンベヤに沿ったライン、または一連のラインの包装機械に送給され、その後物品は、４、６、８、１２、または２４パック形態等の、様々な標準形態またはグループに共にグループ化される。次いで物品のグループは、箱、カートン、またはそのほかのタイプの容器に包装される。容器内の物品の配置は、物品が配置されるパッケージの種類により、様々な方法で行われうる。例えば、カートンの底部を開けておくこともでき、その後カートンは、物品が搬送路に沿って搬送される際に、選択された物品のグループの上方に配置される。

従来の包装機械を図１に示す。該機械の機能は概して、該機械を介して延在するラインにて実行される。図１に示す通り、製品計測はステーション１にて、スターホイールによって行われる。ステーション２では、製品選別ブロックにより、製品をグループに分け、個別のカートンの中へ装荷する。ステーション３では、回転式コンベヤの拾い上げにより、装荷のために個別のカートンを選ぶ。ステーション４では、カートン搬送により、プラウ(plow)および開口組立部によってカートンを制御する。ステーション５では、カートン開口器により、真空マニホールド組み立て部の組の間でカートンを開放する。ステーション６では、回転式コンベヤにより、製品グループ上にまたその上方まで、開放されたカートンを鉛直に下げる。ステーション７では、閉口部により、その中に収容されたボトルのグループの周囲でカートン底部を閉じ、搬出ベルトの下部上で圧縮され、カートンを閉口位置に固定する。

包装機械が操作される際に高速であれば、物品のグループの上方に配置される前に、カートンが完全に開かれていることを保証するのに十分であるようなカートンの移送経路を確保するために、機械のライン設置面積(linear footprint)は大きくなくてはならない。しかしながら、工場のスペースは通常貴重(premium)であり、機械類を最適規模にまで延在させるのが、常に可能であるとは限らない。詰まりまたは送り込み失敗を防止するには、その中の物品を包装する前に、カートンが確実にしっかり開くように、物品を包装する速度を一般的に落とさなくてはならず、これにより、生産量は減少する。

包装機械の直線ラインの範囲が制限されない場合でさえ、大型装荷回転式コンベヤは、動作の間、対応する大きな慣性を伴う大きな質量の移動部品を有することが必要である。それゆえ駆動機構はより大型でなくてはならず、より大型の機械の高速動作は、結果として、より高いコスト、より高い確率で起こる故障、およびそのほかの製造問題をもたらすこともある。

従来の包装機械は、大きな鉛直高さをも有する。図１に示す通り、カートンは上昇された位置でステーション３にて拾い上げられ、ステーション６にてボトル上にまで低くされる。カートン拾い上げおよびカートン装荷ステップが、ラインに沿って実行されるため、回転式コンベヤの高さは、ストロークの最高地点（したがって、拾い上げ前）、およびストロークの最低地点（したがって、装荷時）に対応するのに十分でなくてはならない。

［発明の概要］
簡単に説明すると、本発明は概して、様々な異なる形態の容器またはカートンの中に、様々なタイプの物品を包装するための高速包装システムに関する。ボトル、カン等の物品は概して、包装システムの上流サイドにある送り込みコンベヤの移送路に沿って、本発明の包装システムに送給される。物品は、並んでいるかあるいは互い違いの形態で、製品の１つ以上のレーンにおいて分離することができる。

物品が包装システムの上流または受け取り端部に入る際、物品は、物品をグループに選別しグループ化するための選別機ステーションを通過する。物品が包装グループに分けられる際、物品のグループはさらに、物品のグループが容器の中へ配置される包装ラインへ移送される。そのほかの方向が可能であるものの、包装ラインは概して、送り込みコンベヤに沿って、物品の移動進路に対し実質的に平行な進路に沿って延在してもよい。

カートン装荷回転式コンベヤは、包装ラインに対して隣接して配設され、且つ平行に延在し、その周囲を移動する一連のカートン運搬装置を含む。本発明の一態様によると、運搬装置は、回転式コンベヤの第１のサイドに沿って、カートン拾い上げ地点から回転式コンベヤの周囲を移動し、続いて回転式コンベヤの第２のサイドに沿って装荷位置に移動する。運搬装置は、回転式コンベヤの外周の周囲に延在するカムトラックに沿って移動し、カートンが拾い上げおよび装荷位置の間を移動する際、カートンを上下させることができる。装荷位置では、カートンは、包装ラインに沿って移動する選別された物品のグループと係合される。一実施形態では、カートンが装荷位置に近づく際、カートンを下降させることができ、カートンは、選別された物品のグループの上方で前方および下方へ移動し、カートン内に物品を装荷する。代替的に、別の実施形態では、カートンは、物品のための物品送り込みラインの下方を通過して、下降位置から上方装荷位置にまで移動することができる。カートンが、選別された物品のグループの真下から上方へ移動する際、物品は、カートンの上方からカートンの１つ以上の仕切り内に装荷される。

カートンは、カートン送り込みシステムによって提供され、カートン開口器内で開かれるようにされてもよい。装荷回転式コンベヤの２つのサイドを利用するように、カートンの開口および拾い上げは、実質的に包装ラインに対し平行であるが、対向して延在するか、あるいは離間しているカートン装荷進路の初期部分に沿って遂行されるようにしてもよい。

本発明の一態様によると、装荷回転式コンベヤの２つのサイドを使用することにより、著しく削減された長さ、空間、および／または設置面積において、包装速度を減じることなく、包装システムはカートンを開き、カートンに一群の物品を装荷することが可能となる。また、回転式コンベヤの一方のサイドで拾い上げストロークを行い、反対のサイドで装荷ストロークを行うこともできるため、装荷回転式コンベヤは、従来の回転式コンベヤより著しく高さを短くすることができる。さらに、装荷回転式コンベヤの大きさが比較的小型であることにより、回転式コンベヤの移動部品の質量を削減し、これは動作中に慣性がより小さくなることを意味する。

本発明の様々な目的、機能、および利点は、続く詳細な説明を、付随する図面と併せて読むことによって、当業者には明らかとなるであろう。

従来技術の物品包装システムの斜視図である。 本発明の実施形態による、包装システムの上面概略図である。 包装システムの斜視部分概略図である。 包装システムの斜視部分概略図である。 本発明の実施形態による、装荷回転式コンベヤの動作を示す部分斜視図である。 カートン送り込みシステムを図示する、包装システムの斜視部分概略図である。 包装システムの側部分概略正面図である。 装荷回転式コンベヤの動作を示す、部分斜視図である。 本発明による、包装システムのさらなる実施形態の斜視図である。 図８の実施形態による、バスケットタイプのパッケージへの製品の装荷を示す、側正面図である。 図８の包装システムの上流または送入口端部の端面図である。 図８の包装システムの下流または搬出口端部の端面図である。

図２乃至図７は、本発明の第１の実施形態による、高速包装システム１０を示す。本実施形態では、包装システム１０は概して、例えば、６パック、４パック、または８パックカートンに加え、より小さなまたは大きな形態等、様々な形態の容器内に様々なタイプの物品を高速で包装するための、実質的な連続動作を提供するように設計されている。図示および説明の平易さのため、以下に詳細に述べる包装システムの実施形態は、ボトルＢをカートンＣに装荷してパッケージＰを形成するとして記述する。

図２を参照すると、包装システム１０は、第１の上流または送入口端部１２と、第２の下流または搬出口端部１３とを有する。包装システム１０は、以下の一般的な部品、システム１０に開かれているカートンＣを提供する、開口器９３を有するカートン送り込みシステム９０、カートンＣにボトルＢを装荷する装荷回転式コンベヤ６０と、システム１０にボトルＢを提供する物品搬送または送り込みコンベヤ１６、矢印４２によって示される通りの装荷回転式コンベヤ６０へのボトルＢの流れを計測する選別機ステーション３０、装荷中にカートンＣおよびボトルＢを移動させる包装ライン４５、カートンＣの底部を係合し閉じる閉口機構部８６、ならびに、さらに処理および／または包装するため、パッケージＰをコンベヤラインの下へ送る搬出口機構部１１０を備える。包装システム１０は概して、フレーム（不図示）または支持枠をも含む。フレームは、例えば、包装機械１０へのアクセスを可能とする、１つ以上のベイまたはドアを含むことができる。搬出口機構部１１０は、例えば、図２に示すような２方向分配器でありうる。

図２に概略を示す通り、装荷回転式コンベヤ６０は、第１のサイド８および第２のサイド９を有し、その両方がカートンＣを開き装荷するために使用される。開口および装荷用の回転式コンベヤ６０の２つのサイド８、９を使用することで、必要なストロークと、カートンＣを開き装荷するのに必要とされる羽根(flight)または運搬装置の数との両方を削減させる効果がある。必要なストロークおよび羽根の数は、例えば、類似の生産能力を有する従来の包装機械と比較した際、約半分に減らすことができる。従って、必要な羽根または運搬装置の数の削減により、包装システム１０の計画面積または設置面積を削減させる。この設置面積の著しい削減により、貴重な作業場のスペースを同様に節約する。ストロークの削減により、包装システム１０の鉛直方向の高さ、特に装荷回転式コンベヤ６０の高さを削減する。

図２に示す通り、開口器９３を有するカートン送り込みシステム９０は、装荷回転式コンベヤ６０の第１のサイド８に設置される。物品搬送コンベヤ１６、選別機ステーション３０、および包装ライン４５は、装荷回転式コンベヤ６０の第２のサイド９に設置される。包装システム１０の構成および動作は、図２乃至図７を参照の上、以下で詳細に論じる。

図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照すると、物品搬送コンベヤ１６は、ボトルＢの供給を装荷回転式コンベヤ６０に提供する。物品搬送コンベヤ１６は概して、ボトルＢを受け取り、矢印１７によって示される移送の送り込み進路に沿って移動させるために、包装システム１０の上流端部１２に配設される。物品搬送コンベヤ１６は概して、ボトルＢが移動する上部表面１８を有する、ベルト、チェーン、またはそのほかの従来のタイプのコンベヤであってもよい。物品搬送コンベヤ１６は、例えば、ボトルＢを１つ以上のレーン２１、２２に分離するために、分配器１９を含むことができる。物品搬送コンベヤ１６は、ボトルＢを上流製造ライン（不図示）から受け取る第１のまたは近位端部２３と、ボトルＢを係合し、選別機ステーション３０によって物品搬送コンベヤ１６から搬送する第２のまたは遠位端部２４と、をさらに含む。

図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、選別機ステーション３０は、ボトルＢを、包装ライン４５に沿って搬送されるグループにするよう命令することによって、装荷回転式コンベヤ６０へのボトルＢの流れを計測する。選別機ステーション３０は概して、その周囲に形成される製品受け取り凹部３２を有する一連の計測ホイールまたはスターホイール３１を含んでもよい。スターホイール３１は、物品搬送コンベヤ１６に沿って移動するボトルＢの流れに係合し、且つ計測し、ボトルＢのレーン２１、２２を再び一対の選別機３３の方へ向かわせる。

選別機３３は従来通りであってもよく、図３、図４Ａ、および図４Ｂに概略的に図示されている。選別機３３は概して、上部および下部支持プレート、ならびにその間に取り付けられた一連の組またはセットの選別機アームを含んでもよい。各選別機アームは、その正面または近位端部に取り付けられた、物品係合または分離プレートを含んでいてもよく、各分離プレートは、その間で一連の凹部を確定する一連の歯を有する。選別機アームは、選別機アームが選別機３３の回転とあわせて回転する際、回転式コンベヤ６０に対し、ボトルＢの数量を計測することにより、例えば、２、３、４本等、一連のボトルＢを係合し移動させるために、待避した(retracted)初期位置から半径方向に移動可能である。選別機３３は、ボトルＢを望ましい構成グループの中に配置するように構成することができ、一般的に、ボトルＢのそれぞれのグループを係合する際、異なる速度(rate)で移動し、ボトルのグループとグループとの間を分離させたり、互い違いに配列させたりして、所望のパッケージグループ構成を形成する。図示される実施形態では、ボトルのグループは２×３の構成を有する。

図５および図６を参照すると、カートン送り込みシステム９０および開口器９３は、装荷回転式コンベヤ６０へのカートンの供給を提供する。カートンＣは始めに、カートン送り込みシステム９０にて包装システム１０へ送給される。カートンＣは、例えば、様々な地点(point)または場所で送り込むことができる。送り込みシステム９０は、例えば、カートンＣの初期供給を提供するカートン送り込みコンベヤ９７と、開口器９３を介し、回転式コンベヤ６０の第１のサイド８に沿って、カートンＣを搬送するカートン搬送コンベヤ９６とを含むことができる。カートン送り込みシステム９０は、装荷回転式コンベヤ６０からわずかに下流に、閉口機構部８６に対向して配設されてもよく、開放されたカートンＣの実質的に連続的な流れまたはラインを、装荷回転式コンベヤ６０に提供する。カートン送り込みシステム９０は、搬出口機構部１１０の上方へ鉛直方向に持ち上げられた構成に配設されてもよい。

開口器９３は、米国特許第６，２４０，７０７号に開示されるような、カートン開口装置または機構部を含むことができ、その全体の開示は、参照することによって本願に援用される。一般的に、開口器９３は、ガイドスロットまたはトラック(track)を有するフレーム９４を含むことができる。一連のカートン開口組み立て部９８はフレーム９４の周囲で搬送され、開放されたカートンＣを放し、カートン搬送コンベヤ９６に沿ってさらに搬送する、カートン拾い上げまたは係合位置９９と、搬出位置１０１との間を移動する。開口組み立て部９８は、搬出位置１０１で放される前に、平坦に折畳まれたカートンＣを拾い上げ、カートンを開口位置に開くために、開口器９３の周囲で搬送される。開口器９３は、カートンＣの最大高さを概して減少させる、調節可能な内部開口器カムを含むこともでき、それにより開口器頭部マスト／半径を減少させる。さらに、様々な大きさのカートンを開くことを可能にするために、調節可能な内部開口器カムを提供することができる。

装荷回転式コンベヤ６０は、選別機ステーション３０によって供給されるボトルＢを、開口器９３によって提供される開かれたカートンＣに装荷する。装荷回転式コンベヤ６０の２つのサイド８、９は、包装システム１０で利用される。装荷回転式コンベヤ６０の構造および動作は、以下で詳細に論じる。

図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照すると、装荷回転式コンベヤ６０が、包装ライン４５の上流または送入口端部４９に隣接して取り付けられ、それに沿って延在する。装荷回転式コンベヤ６０は、上流および下流支持部６２および６３の回転によって、実質的に楕円形の進路の周囲を移動する、上部および下部チェーンまたはベルト６４および６６それぞれと係合する、上流および下流回転支持部６２および６３それぞれを含む。回転は、例えば、モータまたはそのほかの駆動機構部によって生じさせることができる。回転支持部６２および６３は、例えば、チェーン６４、６６それぞれを係合する歯を有するスプロケットであってもよい。回転支持部６２、６３は代替として、ギアまたはベルト駆動であってもよい。装荷回転式コンベヤ６０の第１のサイド８にあるカートン搬送コンベヤ９６は、回転式コンベヤ６０の第２のサイド９にある包装ライン４５から離間し、それと平行に延在してもよい。装荷回転式コンベヤ６０の第２のサイド９は、包装ライン４５の送入口端部４９からわずかに上流の地点から、およそ包装ライン４５の搬出端部５１まで延在してもよい。

図６および図７は、回転式コンベヤ６０が、カートン搬送コンベヤ９６から開かれたカートンＣを受け取り拾い上げる、装荷回転式コンベヤ６０の第１のサイド８を図示する。装荷回転式コンベヤ６０は、装荷回転式コンベヤ６０の回転によって、矢印７２（図3）の方向にある楕円形の進路に沿って運ばれる、一連のカートン運搬装置７１を含む。回転により、カートンＣを拾い上げる第１の下降拾い上げ位置７３へ、運搬装置７１を搬送する。運搬装置７１は続いて、回転式コンベヤ６０の第２のサイド９に沿って、第２の下降装荷または物品受け取り位置７４（図４Ｂ）に向けて、カートンＣを搬送し、カートンＣはボトルＢのグループの周囲に配置される。運搬装置７１の各々は概して、横方向に延在する支持プレート７８から、鉛直方向に下向きに延在する、一対の離間したアーム７６および７７を含む。各支持プレート７８は、装荷回転式コンベヤ６０の外周の周囲で運搬装置７１を搬送する一方で、また運搬装置７１の垂直方向移動も可能であるように、一対の垂直方向に延在する支持棒７９に付設し、それによって運ばれる。各支持プレート７８は、アングルプレート８２によって、支持部７９の各対のうちの１つに接続することができる、ブロック８１に接続してもよい。運搬装置７１は一般的に、後壁なしでも操作され、拾い上げ位置７３で、カートンの側部をより上手く導くことができ、例えば、ねじまたはそのほかの方法で調節し、様々な容器の大きさに適合することができる。

カムフォロアまたはガイド８３は、ブロック８１の各々に、または支持プレート７８に付設していてもよい。各カムフォロア８３は概して、装荷回転式コンベヤ６０のカムトラック８４に係合し、運搬装置７１が、回転式コンベヤ６０の周囲を移動する際、装荷回転式コンベヤ６０のカムトラック８４に沿って移動する。カムトラック８４は概して、回転式コンベヤ６０の第１のサイド８に沿って延在する第１の拾い上げカムプロファイルまたはサイド８４Ａと、回転式コンベヤ６０の第２のサイド９に沿って延在する第２のまたは装荷サイドプロファイル８４Ｂとを有する。結果として、運搬装置７１は、拾い上げ位置７３（図7）から物品装荷または係合位置７４（図４Ｂ）まで、カートンＣを搬送する間、図４Ｂおよび図７それぞれに示される、下降した位置と上昇した位置との間を移動する。カートンＣが移送路に沿って、拾い上げ位置７３から物品装荷位置７４まで移動する際、カートンＣは、中間の上昇した位置７５（図４Ｂ）にまで持ち上げられる。

図４Ａを参照すると、次いでカートンＣは、包装ライン４５に沿って、その下方に形成されたボトルのグループと整列して搬送され、その後、それぞれのカートンＣが、ボトルＢのグループと同期して、その後に物品装荷位置７４のボトル上に次第に下がっていくように、ボトルＢのグループの動きにタイミングを合わせて、包装ライン４５に沿って下がる。カートンＣは、図４Ｂに図示するように、ボトルＢを受け取る溝、空洞、またはそのほかの仕切りを有してもよい。プラウ８０は、存在する場合、カートンＣの底部フラップを操作するために含まれていてもよく、カートンＣがボトルＢ上方までより簡単に下がるように、フラップを外側方向に固定するよう機能してもよい。明確に図示するため、ボトルＢの開放された底部フラップは、図面には示していない。

図４Ｂを参照すると、ボトルＢがカートンＣのチャネル(channnels)に収容された後、カートンＣが閉口機構部８６（図３）によって係合されている際、運搬装置７１のアーム７６および７７は、搭載されたカートンＣとの係合から外され、持ち上がることができる。閉口機構部８６は、動作においては従来のものでよく、カートンの底部表面に沿って係止タブまたはフラップと係合し且つたくし上げて、係止された構成にする、フラップたくし上げ機構部を含むことができる。代替として、閉口機構部８６は、カートンの底部フラップ間に糊のビードを塗布し、その後、底部フラップを互いに係合するよう圧力を掛け、互いに封止する、折り曲げ／糊付け機構部を含むことができる。次いで完成した閉じたカートンＣは、搬出または搬出口機構部１１０への搬送のため、さらに下流へ送られる。

図４Ａに図示する通り、包装ライン４５は矢印４６の方向に延在し、送り込みコンベヤ１６にある製品の流れの移送路１７から、離間し実質的に平行であってもよい。包装ライン４５は、ボトルＢのグループの搬送のために、例えば、コンベヤベルト４７を含んでもよく、そのほかの類似タイプの搬送機構を用いることができる。コンベヤベルト４７は、上流端部４９と、下流端部５１との間の実質的に楕円形の進路の周囲を移動し、その地点で装荷パッケージＰは搬出口機構部１１０に搬送される。

本願で詳細を述べるシステム１０は、以下の操作要素、装荷回転式コンベヤ、開口器、閉口機構部、スターホイール、選別機ステーション、容器送り込み等を作動させる、またはそれと接続されるサーボモータ、ステッピングモータ、ＡＣまたはＤＣモータ、空圧または油圧駆動部を含む、様々な駆動部を利用することができる。そのほかのユニットは、機械式またはサーボ駆動式であることができるか、あるいは存在している駆動装置（例えば、カートン送り込みを回転式コンベヤ駆動から駆動することができる）に従動するようにされてもよい。

本願で説明する包装システム１０は、図示するように、標準的な２つのレーンの送り込みコンベヤ配置を利用することができる。システム１０のレイアウトは、ボトルＢの送り込みを、カートン送りと共にしながら、且つ回転式コンベヤ６０頭部シャフトの外側の周囲に、広げることもできる。.スターホイール３１および選別機３３は、Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｉｎｃ．によって製造されるＡｕｔｏｆｌｅｘ １５００に見られる設計および構造であってもよい。

図８乃至図１１は、本発明の原理による、包装システム１００の第２の実施形態を図示する。図２乃至図７の実施形態に関して上記で論じた通り、本実施形態の包装システム１００（図８および図１１）は、その中で画定された一連の仕切りを各々有する、バスケットタイプのカートンまたは容器としてここでは図示されているカートンＣに、ボトルＢまたはそのほかの類似の製品等、物品あるいは製品を装荷するための、装荷回転式コンベヤ１１０を含む。図８および図９に図示する通り、ボトルＢ等の包装される物品は、物品送り込み進路に沿っている物品の１つ以上のレーンまたはラインで、矢印１１２の方向に、物品送り込みコンベヤ１１１に沿って包装システム１００へ搬送される。本実施形態では、物品送り込みコンベヤ１１１は一般的に、通常、装荷回転式コンベヤ１１０に対して高い位置で、且つ搬出地点１１４で終端する包装システムの上流端部１１３で、包装システム１００に入る。

装荷回転式コンベヤ１１０は、初期または拾い上げ地点１１８（図８）で開かれたカートンＣが係合され、且つ拾い上げられる第１のサイド１１７を有する、実質的に楕円形のフレーム１１６を含む。カートンはその後、物品送り込みコンベヤ１１１の下を、矢印１１９の方向に装荷進路に沿って、装荷回転式コンベヤまわりに搬送され、装荷回転式コンベヤの第２のサイド１２１に沿った、装荷地点１２０まで、搬送される。装荷回転式コンベヤ１１０は、矢印１１９によって示される装荷進路を回ってカートンを搬送するための、一連の運搬装置１２２をさらに含む。図８乃至図１０に図示する通り、運搬装置１２２の各々は概して、装荷回転式コンベヤのフレーム１１６に付設する、一対の鉛直方向に延在する支持棒１２４に、摺動可能に取り付けられたベース部１２３を含み、それと共に回転させて、装荷進路１１９を回って運搬装置が移動する。

容器またはカートン支持部１２６（図９乃至図１０）は、各運搬装置１２２のベース部に取り付けられ、一般的に直立プレートまたはブラケット１２７によって、ベース部１２３から鉛直方向に離間している。容器支持部の各々は概して、前壁および後壁１２８および１２９それぞれを有する、Ｕ字型またはＣ字型部材であり、それらの間に長手方向に延在するセクションまたは部分１３１がある。図１０に示す通り、容器支持部１２６はさらに離間し、その間に空間または通路１３２を画定する。運搬装置が、カートン装荷進路１１９の初期または上流部分に沿って移動する際、カートン拾い上げ地点１１８から上流において、装荷回転式コンベヤの第１のサイド１１７に沿って配設される、カートン開口器１３５（図８、９）からカートンＣが受け取られる。運搬装置は、開かれたカートンを受け取り、カートンの前および後の角部が、容器支持部各々の前壁および後壁と、中間セクションとの間に係合し、カートンの外側側縁部が、容器支持部１２６の各々の中間セクション１３１（図９）によって支持される。

カートン開口器１３５は概して、図２乃至図７の実施形態に関して上記で説明したような、カートン開口器と実質的に類似する構造を有し、フレーム１３６（図８）を概して含み、一連のカートン開口組み立て部１３７は、矢印１３８の方向に搬送される。カートン開口組み立て部１３７は、図８および図10に示す通り、カートンＣを、拾い上げ地点１１８で、運搬装置１２２の各々の容器支持部１２６の上へ放す前に、マガジン１３９から平坦に折り畳まれたカートンＣと係合し、拾い上げ、または同様にカートンを供給し、徐々にカートンを開く。

図９に概して図示する通り、カムトラック１４１は、装荷回転式コンベヤ１１０のフレーム１１６内に取り付けられ、装荷回転式コンベヤフレームの境界内の実質的に楕円形の進路に沿って延在する。カムフォロアまたはローラー１４２は、運搬装置１２２の各々のベース部１２３の後部側面に付設され、装荷回転式コンベヤ１１０の周囲で、矢印１１９の方向に、運搬装置を搬送する際、カムトラックに沿って係合し転動する。結果として、カムフォロアがカムトラック１４１に沿って転動する際、運搬装置は、図９に示す通り、矢印１４３および１４３'の方向に上方および下方に移動する。かかる動きにより、運搬装置を、装荷回転式コンベヤ１１０の周りで、カートンの装荷進路１１９の初期または上流、中間、および下流部分に沿って搬送する際、運搬装置は上下させられ、したがってカートンがそれによって運ばれる。図８に示す通り、したがって運搬装置は、開かれたカートンＣが、運搬装置１２２の各々の中へ搭載される拾い上げ地点１１８で上昇した形態から搬送され、カートンが装荷進路１１９の中間部分に沿って搬送される際に、物品送り込みコンベヤ１１１の下を通過するために下げられる。その後、カートンは、装荷進路の下流部分に沿って移動する際、上昇した高い位置まで持ち上げられ、図８および図１１に示す通り、ボトルをカートンの中に装荷するために、装荷地点１２０でボトルＢの下から上がってくる。

図９および図１０に概して図示する通り、口板(dead plate)１４６は、物品送り込みコンベヤ１１１の搬出端部１１４に取り付けることができ、そこから物品送り込みコンベヤ１１１の搬出端部と、運搬装置１２２の装荷地点１２０との間に、長手方向に延在する。口板は一般的に、それぞれのカートンの中へ装荷するために、ボトルを受け取り移動させる滑らかな上部表面１４７を有する、実質的に平坦で、長手方向に延在するプレートである。

選別機ステーション１５０（図８および図９）は、図８および図９に図示するような６パック形態、あるいは必要または所望に応じて、そのほかの形態または配置等、選別されたグループＧにボトルを係合し、且つグループ化するために口板１４６に沿って取り付けられる。選別機ステーション１５０は、口板の両サイドに沿って移動する１乃至３個の選別ウェッジ(selector wedge)のグループのごとく、一群または一連に配置される選別ウェッジまたはブロック１５１のような、一連の選別機を含むことができる。選別ウェッジ１５１は概して、口板および物品送り込み進路の各サイドに延在するコンベヤ１５２および１５３によって、ボトルＢ上に装着されかつボトルＢに係合して搬送される。選別ウェッジ１５１（図１１）の各々は一般的に、ボトルのうちの１つが収容される凹部を画定する実質的に弓状型の上部部分またはベース部１５４と下方に延在するガイドまたはフィンガー部分１５６とを含む。ガイド１５６は各々、カートンが装荷地点１４４でボトルの方に持ち上げられる際、カートンＣの仕切り内で係合し受け取られるように適応する。

図８乃至図１０に示す通り、選別ウェッジは概して、分離され、且つ口板に沿って前方に、物品送り込みコンベヤから装荷地点１２０の方へ移動する６本パックのボトルのような、製品グループＧを作り出すために、一連の製品、すなわち、１乃至３本のボトルと係合する。装荷地点では、図９および図１１に示す取り、カムトラック１４１に沿った運搬装置１２２のカムフォロア１４２の上昇動作によって、カートンがボトルの方に持ち上げられる際、ボトルは、それぞれのカートンＣの仕切り内へ下降されまたは落下される。選別ウェッジ１５１の各々のフィンガーまたはガイド部分１５６は、カートンの仕切り内で受け取られ、ボトルをカートンのそれぞれの仕切りへ案内し、そこにおいてボトルの送り込みを制御し、送り込みの欠陥や、ボトルをカートンの中へ落とす際の、ボトルから運搬装置および支持部へ伝わる衝撃や、不要な力を減少または最小化する。

図９に図示する通り、ボトルが関連するカートンの仕切り内で受け取られた後、運搬装置１２２のカムフォロア１４２が、カムトラック１４１に沿って矢印１４３の方向に進み続ける際、カートンは徐々に下降せしめられる。運搬装置が前方および後方に移動する際、カートンは取り出しコンベヤ１６０（図８および図９）の上に置かれる。取り出しコンベヤは概して、運搬装置の各々の容器支持部１２６の間に画定された通路１３２内で、受け取られるように適合した大きさの狭いコンベヤベルト１６１を備える。図９に示す通り、運搬装置が前方に移動し、カムトラック１４１に沿ったカムフォロア１４２の継続的な下方移動によって下降させられる際、運搬装置は、取り出しコンベヤ１６０のコンベヤベルト１６１の上に、カートンＣを置く。取り出しコンベヤ１６０またはその上に収容されたカートンと干渉することなく、運搬装置が方向転換し、その下を通過できるように、運搬装置は、取り出しコンベヤ１６０の高さより下の高さにまで下げられる。

その後は、図８に示す通り、装荷されたカートンＣは搬出コンベヤ１６２へ移動され、装荷されたカートンは一般的に、２つ以上のラインまたは進路に分割される。搬出コンベヤ１６２はその後、保管および／または搬送用に装荷されたパッケージあるいはカートンを収集し包装するために、包装システム１００から、ケース梱包機またはそのほかのステーション等の下流ステーションへ、搭載されたカートンを搬出する。

図面に図示される装荷回転式コンベヤは、２つの離間した回転支持部を概して利用する、２サイド形態を有する。代替の装荷回転式コンベヤは、例えば、３つの回転支持部によって形成された３つのサイドを有することができる。拾い上げおよび装荷の機能は、例えば、回転式コンベヤの３つのサイドのうちの２つ以上のサイドに沿って、実行することができる。別の代替の装荷回転式コンベヤは、矩形形状であってもよく、カートンの拾い上げおよび装荷の機能は、回転式コンベヤの４つのサイドのうちの２つ以上のサイドに沿って行われる。加えて、本発明の包装システムの２つのサイドは、オペレータによって管理されてもよく、包装システムは、包装システムの第２のサイドに沿って配置された、一人のオペレータによって、装荷回転式コンベヤの第１のサイドの装荷機能部における、カートンの見逃しのいずれをも把握することができる。

本発明はさらに、様々な物品を様々な容器に装荷するのに適する。適する物品は、例えば、図に示すようなボトル、カン、または類似の物品を含む。適する容器は、例えば、板紙カートンおよびバスケットタイプの容器、または運搬装置を含むことができる。包装システムと共に使用される容器は、例えば、糊付けされた底部、係止タブ、および／またはそのほかのタイプのカートン閉止部を含むことができる。包装システムはさらに、既存タイプのバスケット容器を利用できるか、または搬送コンベヤによって係合するための代替の底部孔パターンを利用できる。カートンＣの底部折り目孔パターンは、底部折り目孔が追加された、既存のＧｒａｐｈｉｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．の「Ａ−Ｂ Ｒｕｆｆ−Ｒｉｄｅｒ」金型(die)、または類似の金型で構成されたか、または作り出されたものでありうる。２組の底部折り目孔を加えることもでき、片方は容器送り込みに使用し、もう一方は回転式コンベヤによって使用される。２組の底部折り目孔により、より大きな移送目的物を提供し、取っ手(lug)／フィンガーの干渉を排除するだけでなく、より低速の線速度で毎分より速く包装するために、投入量またはカートン搬送コンベヤを、１２．５"紙送りと、１０"ピッチ回転式コンベヤとの間に再設定する可能性が許容される。包装システムはさらに概して、毎分少なくとも２５０パッケージまでの急増する要求に対応することができる。

好ましい実施形態を参照したうえで、本発明を上で論じてきたが、請求項に記載の、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更、変形、および追加を行うことができることは、当業者によって理解されるであろう。

Claims (20)

1. 物品を容器に包装するための包装システムであって、
   前記容器が受け取られ且つ開かれる第１のサイドと、装荷のために開かれた容器を搬送するための第２のサイドと、を有する装荷回転式コンベヤと、
   前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに隣接する進路に沿って、物品を前記装荷回転式コンベヤに送給するように配設された物品送り込みシステムと、
   前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿って配置される搬出コンベヤと、を備え、
   前記装荷回転式コンベヤは、前記装荷回転式コンベヤの前記第１のサイドでの拾い上げから、前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿った装荷位置まで前記容器を搬送し、前記容器は、その中に前記物品を収容するために、前記物品の下から上方へ移動し、その後装荷された容器は前記搬出コンベヤ上で受け取られ、前記搬出コンベヤによって前記装荷回転式コンベヤから搬出される、
   包装システム。
2. 少なくとも１つの容器送り込みコンベヤと容器開口器とを有する容器送り込みシステムをさらに備える、請求項１に記載の包装システム。
3. 前記物品送り込みシステムが、前記物品が搬送される少なくとも１つのレーンを有する物品コンベヤを備える、請求項１に記載の包装システム。
4. 前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿って配設され、前記物品送り込みシステムからの物品を一群の物品にグループ化するための一連の選別機を含む、選別機ステーションをさらに備える、請求項１に記載の包装システム。
5. 前記装荷回転式コンベヤは、
   フレームと、
   前記装荷回転式コンベヤの前記第１のサイドに沿った拾い上げ位置から、前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿った装荷位置にまで、前記開かれた容器を搬送するための、前記フレームの周囲の装荷進路に沿って移動可能な複数の運搬装置とを備え、前記装荷位置において、前記物品を前記運搬装置に収容するために、前記運搬装置は前記容器を装荷位置に向かって上方に移動される、請求項１に記載の包装システム。
6. 前記運搬装置は、前記装荷回転式コンベヤの周囲のカムトラックに沿って搬送され、前記カムトラックは、前記運搬装置が前記開かれた容器を受け取る位置である、前記装荷回転式コンベヤの前記第１のサイドに沿った第１の上昇位置部分と、前記物品送り込みシステムの下方に延在する下降位置部分と、前記運搬装置を前記物品の下から装荷位置にまで上昇させる、前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿った第２の上昇位置部分とを有している、請求項５に記載の包装システム。
7. 個別の仕切りを有するカートンを提供する容器送り込みシステムをさらに備え、前記物品送り込みシステムに沿って各々搬送される前記物品は、前記カートンの個別の仕切りに収容される大きさである、請求項１に記載の包装システム。
8. 前記カートンの前記仕切りに物品を案内するために、前記カートンの前記仕切り内で受けるようにされている一連の製品ガイドをさらに備える、請求項７に記載の包装システム。
9. 前記装荷回転式コンベヤは、フレームと、前記フレームの周囲に延在するカムトラックと、容器
   を受け取るための拾い上げ位置と前記容器に物品が装荷される装荷位置との間の前記フレームの周
   囲で前記カムトラックに沿って移動可能な複数の運搬装置と、を備える、請求項１に記載の包装シ
   ステム。
10. 前記運搬装置の各々は、前記回転式コンベヤの回転フレームに付設されている一対の支持棒に取
    り付けられたベース部と、前記ベース部に取り付けられていて、前記運搬装置を上下させるために
    前記カムトラックに係合し前記カムトラックに沿って移動するようにされているカムフォロアと、
    前記容器の側縁部および角部に沿って前記容器を係合し支持するようにされている一対の離間した
    容器支持部と、を備える、請求項９に記載の包装システム。
11. 一連の物品を容器の中に装荷するための包装システムであって、該包装システムは、
    第１のサイドおよび第２のサイドを有するフレームと、該フレームの周囲で移動可能であり、一連のカートンに適応する複数の運搬装置と、を含む、装荷回転式コンベヤと、
    前記装荷回転式コンベヤに物品を送給するための、前記装荷回転式コンベヤに隣接する物品送り込みシステムと、を備え、
    前記運搬装置は、前記装荷回転式コンベヤの前記フレームの周囲を移動する際、装荷位置に移動させられて、前記物品のグループが前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿って装荷位置に移動する際、前記運搬装置は前記物品の上へ前記容器を下方へ移動させる、包装システム。
12. 前記装荷位置より上流の前記装荷回転式コンベヤの前記第２のサイドに沿って配設されていて、前記物品送り込みシステムからの前記物品を一群の物品に配列させ、前記一群の物品を前記装荷位置へ送りこむ、選別機ステーションをさらに備える、請求項１１に記載の包装システム。
13. 前記装荷回転式コンベヤは、カムトラックをさらに備え、前記運搬装置が前記装荷回転式コンベ
    ヤの周囲で移動する際、前記運搬装置が前記カムトラックに沿って搬送され、前記運搬装置を上昇
    位置および下降位置に方向付けるために、前記カムトラックは、上昇位置部分と下降位置部分とを
    有する、請求項１１に記載の包装システム。
14. 容器送り込みシステムが容器コンベヤと容器開口器とを備える、請求項１１に記載の包装システム。
15. 前記運搬装置の各々は、前記回転式コンベヤの前記フレームに付設されている一対支持棒に摺動
    可能に取り付けられたベース部と、前記運搬装置を上下させるために、前記ベース部に取り付けら
    れ、前記カムトラックに係合し前記カムトラックに沿って移動するようにされているカムフォロア
    と、容器の側縁部および角部に沿って、前記容器を係合し支持するようにされている一対の離間し
    た容器支持部と、を備える、請求項１１に記載の包装システム。
16. 各々の前記カートンの仕切りの中に物品を案内するために、前記カートンの仕切り内で受けるよ
    うにされている一連の製品ガイドをさらに備える、請求項１１に記載の包装システム。
17. 一連のカートンの中へ物品を包装する方法であって、
    物品送り込み進路に沿って、前記物品を搬送するステップと、
    前記物品送り込み進路と実質的に平行で、且つ反対の方向の装荷進路の初期部分に沿って、装荷回転式コンベヤの第１のサイドの周囲で、前記カートンを搬送するステップと、
    前記カートンが、前記装荷進路の初期部分に沿って移動する際、前記物品を内部に受け取る形態に前記カートンを開くステップと、
    前記装荷回転式コンベヤの第２のサイドの周囲で、且つ前記物品送り込み進路に沿って移動する前記物品と実質的に平行で、且つ前記物品と整列する方向に、装荷進路の下流部分に沿って、前記開かれたカートンを再び方向付け、且つ搬送するステップと、
    前記物品を前記カートン内に装荷するステップと、
    を備える方法。
18. 前記物品を前記カートン内に包装する前に、前記物品を一群の物品にグループ化するステップを
    さらに備える、請求項１７に記載の方法。
19. 前記カートンの各々を、前記装荷進路に沿って移動する運搬装置で拾い上げるステップと、
    拾い上げた後、前記物品の前記物品送り込み進路より下の下降位置に、前記カートンを移動させるステップと、
    前記カートンが、装荷進路の前記下流部分に沿って移動する際、前記物品の下方の装荷位置まで前記カートンを上昇させるステップと、
    前記物品を前記カートン内に下降させるステップと、
    を、さらに備える、請求項１７に記載の方法。
20. 前記物品送り込み進路より上方の上昇位置に、前記カートンを移動させるステップと、
    前記カートンが、装荷進路の前記下流部分に沿って移動する際、前記カートンを前記物品の上に下降させるステップと、をさらに備える、請求項１７に記載の方法。

Images