JP2005089001A - 物品の連続バッチを形成して離隔させる方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 物品２を実質的に一定の入力速度ＶＥで供給ベルト４に沿って１つずつ供給ステーション５まで移送する段階と、
制御装置によって速度が決定される電動手段１２、１３によって互いに独立して回転されるのに適した少なくとも第１および第２同軸回転シャフト９、１０を含んだタイプの回転式移送手段８を使用して、所与の数の物品２をバッチ３の形態にグループ化して供給ステーション５から送出ステーション７へと移送する段階であって、該第１および第２シャフトが、制御装置によって決定される一定でない移送速度ＶＴを有する第１および第２回転式移送システム１５、１６にそれぞれ連結されている、物品をグループ化して移送する段階と、
互いに離隔された連続バッチ３の形態の物品２を、入力速度ＶＥよりも速い送出速度ＶＳで送出ステーション７から送出ベルト６に沿って進ませる段階とを含む、物品２の連続バッチ３を形成して離隔させる方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、物品の連続バッチを形成して分離させる方法、ならびに該方法を実施するための装置に関する。
本発明は、特に、概ね円筒形をした、瓶、缶、小型容器（例えば、ヨーグルト容器）などの物品の包装に適用される。

包装業界では、販売業者は、これまで以上に多様な範囲の包装製品を提供するとともに生産率を増加させることを模索している。したがって、製品を多数の方法で包装可能なように、該包装装置を迅速に調整可能であることが重要である。ここで、より具体的に言えば、まとめて包装される物品の数に関心がもたれており、実際、販売業者は、しばしば、同一製品について広く包装を選択することを可能にしており、例えば、瓶の２本入り、３本入り、または６本入り包装が提供される。

物品のバッチを形成して離隔させるグループ化装置へと物品を１つずつ輸送し、次いで該バッチをユニットへと輸送することによって該バッチの包装を可能にするシステムが、既に知られている。

その目的で、グループ化装置は、バッチを形成する所与の数の物品をグループ化し、次いで該バッチの輸送速度を増加させて、該バッチを次のバッチから離隔させるように構成されている。

特許文献１では、グループ化システムが、１つのバッチを次のバッチから離隔させるために各歯（ｃｏｇ）の速度を上げることが可能な、歯付きホイールの形態で提示されている。しかし、そのような装置では、歯の間の間隔が実質的に一定であるので、バッチごとの物品数を容易に調整することが可能ではない。実際、この数を変えるには、歯付きホイールを分解して、ホイール上の歯数及び歯の分布の少なくとも一方を変える必要がある。

特許文献２では、グループ化装置に、いくつかのセクタを含んだ回転システムが含まれており、この各セクタを、速度制御される電動ユニットに連結された回転シャフトによって回転運動させる。これで、第１セクタがいくつかの物品とともに進み、次いでその回転シャフトによって該第１セクタの速度を上げて、該セクタを、まだ次のバッチを形成する工程を実施している次のセクタから分離させる。

そのような装置では、適切な速度プロファイルを選ぶことによって各バッチ間の間隔を選択することが可能である。しかし、各セクタは、所与の一定の数の物品を含んだバッチを形成するために設けられている。したがって、そのような装置は、適応するのが難しく、該装置を形成する部品を変えずにバッチごとの物品数を変更することが可能ではない。

さらに、前述の装置では、物品を上流側で押すことが可能であるが、物品を下流側で保持することが可能でなく、これは、装置から落下する物品があることを意味する。
物品のバッチをまとめてグループ化する装置は、また、特許文献３、特許文献４、特許文献５、および特許文献６でも知られている。いずれにしても、これらの装置では、回転式移送システムを用いて該装置が動作しているときに物品数を調整可能なバッチを形成することが可能ではない。
欧州特許出願公開第１１１６６７５号明細書 欧州特許出願公開第０８６０３８５号明細書 米国特許第３４８２６７４号明細書 欧州特許出願公開第１１５３８５９号明細書 米国特許第５６９９６５１号明細書 米国特許第６４４３６８９号明細書

本発明は、バッチごとの物品数および各バッチ間の隙間を単純かつ高速に調整可能で、さらに物品が該装置から落下するのを防ぐ、物品の連続バッチを形成して離隔させる方法及び装置を提案することによって、これらの欠点を補うことを目的とする。

この目的で、本発明は、いくつかの物品を実質的に一定の入力速度で供給ベルトに沿って１つずつ供給ステーションへと輸送する段階と、制御装置によって速度が制御されて電動手段によって互いに独立して回転されるのに適した少なくとも第１および第２同軸回転シャフトを含んだタイプの回転式移送手段を用いて、所与の数の物品をバッチの形態にグループ化して供給ステーションから送出ステーションへと移送する段階であって、該第１および第２シャフトが、その移送速度が一定でなく制御装置によって決定される第１および第２回転式移送システムにそれぞれ連結されている段階と、送出ステーションから出てきた連続バッチの形態の物品を、入力速度よりも速い送出速度で送出ベルトに沿って移送する段階とを含む、物品の連続バッチを形成して離隔させる方法に関する。

物品をグループ化して移送する段階には、供給ステーションにおいて、第１回転式移送システムに設けられた第１物品送りシステムを、入力速度に等しい移送速度で、下流側にある物品バッチの一部を成す物品の上流側に係合させる工程と、送出ステーションでの移送速度が送出速度に等しくなるように、第１回転式移送システム、したがって物品バッチを、送出ステーションまで徐々に加速させる工程と、送出ステーションにおいて、物品を移動させる第１システムを係合解除（disengage）させる工程と、制御装置を調整することでバッチごとの物品数及び各バッチ間の隙間の少なくとも一方を変更可能になるように、供給ステーションにおいて、第２移送システムに設けられた第２送りシステムを、制御装置によって決定される第１送りシステムと第２送りシステムとの間の可変間隔をあけて係合させる工程とが含まれる。

一態様によれば、物品をグループ化して移送する段階には、第２送りシステムによって進められた物品バッチのための保持システムを第１送りシステムが形成するように、該第１送りシステムが送出ステーションで係合解除した後の該第１送りシステムの戻り工程が含まれる。

他の態様によれば、本発明は、物品がそれに沿って実質的に一定の速度で１つずつ供給ステーションへと移送される供給ベルトと、送出ステーションから物品の連続バッチを受け取って、該バッチを入力速度よりも速い実質的に一定の送出速度で移送するのに適した送出ベルトと、制御装置によって速度が制御されて電動手段によって互いに独立して回転されるのに適した少なくとも第１および第２同軸回転シャフトを含んだタイプの手段であって、該手段は、供給ステーションに１つずつ移送された物品が連続バッチの形で送出ステーションに到達するように該物品を供給ステーションから送出ステーションへと移送する手段であって、前記シャフトが、第１および第２回転式移送システムをそれぞれ回転駆動し、かつそれらにそれぞれ連結されている手段とを含む、物品の連続バッチを形成して離隔させる、前述の方法を実施するための装置に関する。

各移送システムは、供給ステーションにおいて、下流側にある設定された数の物品を含んだ物品バッチの一部を成す物品の上流側に係合し、かつ、送出ステーションにおいて係合解除するように構成された、少なくとも１つの物品送りシステムを具備しており、該移送システムが、回転シャフトを用いて制御装置によって決定される一定でない移送速度を有しており、前記移送速度が、供給ステーションで送りシステムが係合するときには入力速度に実質的に等しく、その後徐々に増加して、送出ステーションで送りシステムが係合解除するときには送出速度に実質的に等しくなるような速度である。

装置の構造は、第１移送システムに設けられた第１送りシステムの後に、制御装置によって決定される第１送りシステムと第２送りシステムとの間の可変間隔をあけて、第２移送システムに設けられた第２送りシステムが続き、制御装置を調整することでバッチごとの物品数及び各バッチ間の隙間の少なくとも一方を変更可能な構造である。

本発明の他の目的および利点は、添付図面とともに以下の説明を参照すれば最も良く理解されよう。

ここで、図１を参照して、本発明の一実施形態を、パックなどの最終製品がそれから形成される、瓶や缶などの物品２の連続バッチ３を形成して離隔させる装置１について説明する。

物品２は、包装されるのに、互いに離隔されたバッチ３へとグループ化される少なくとも１つの操作を受ける。この操作は、実質的に水平な平面Ｍ内で実施される。
物品２は、平面Ｍに含まれる長手方向Ｌに従って、装置１に向かって移送される。形成されたバッチ３は、同一の方向Ｌに従って装置から離れる。また、平面Ｍ内で方向Ｌに垂直な横方向が定義され、さらに、方向ＬおよびＴに垂直に上昇する方向Ｅが定義され、結果としてこれら３つの方向すべてが直三面体（direct trihedron）を形成する。

用語「上流」および「下流」は、方向Ｌに関して定義され、用語「上方」および「高さ」は、方向Ｅに関して定義される。
装置１には、供給ベルト４が含まれており、該供給ベルト４の上で、物品２が、例えば事実上間隔をあけずに、次々に方向Ｌに移送される。物品は、例えばコンベヤ・ベルト４の一端に接合された、下流にある供給ステーション５へと移送される。

供給ベルト４は、実質的に一定の入力速度ＶＥで物品２を移送する。このコンベヤ・ベルトは、例えば、電動式の移動ベルトまたは他のいずれか同等の手段である。
装置１には、また、送出ベルト６が含まれており、該送出ベルト６に沿って、離隔された連続バッチ３にグループ化された物品２が、包装システムの残りの部分に向かって移送される。送出ベルト６は、例えば送出ベルト６の上流端に接合された、送出ステーション７から、物品２を上流から下流へと輸送する。バッチ３は、入力速度ＶＥよりも速い、実質的に一定の送出速度ＶＳで移送される。送出ベルト６は、例えば供給ベルト４と同一のタイプである。

移送手段８は、供給ベルト４と送出ベルト６との間に配置されている。これらの手段によって、供給ステーション５から出てきた物品２をバッチ３にグループ化して、該バッチを互いに離隔させ、さらに該バッチを送出ベルト６上で送出ステーション７へと移送することが可能になる。

これらの移送手段は、包装過程を中断させる必要なしにバッチ３ごとの物品２の数および２つの物品バッチ間の間隔を変更可能にするように構成されている。
この目的で、移送手段には、少なくとも２つの同軸回転シャフトが含まれる。図示した本発明の実施形態では、移送手段には、３つの同軸回転シャフト９、１０、および１１が含まれる。各シャフトは、方向Ｅに実質的に平行な軸Ｒの周りで他のシャフトとは独立して回転するのに適しており、それぞれ、電動手段１２、１３、および１４によって駆動される。

これら電動手段の速度は、制御装置（図示せず）によって制御される。操作者は、この装置を用いて、電動手段に速度プロファイルを与え、それによって所望の速度プロファイルに従って各シャフト９、１０、および１１の回転を制御することが可能である。電動手段１２、１３、および１４は、その回転速度を連続的に調整可能なモータ、例えばブラシレス直流型電気モータである。

図１に示した本発明の実施形態によれば、電動手段１２は、シャフト９に直接連結されており、他方、電動手段１３および１４は、プーリ２３を用いて、それぞれシャフト１０および１１を駆動させることが可能である。

シャフト９、１０、および１１は、それぞれ移送システム１５、１６、および１７に連結されている。シャフトは、これらの移送システム１５、１６、および１７を駆動して、軸Ｒの周りで回転させる。したがって、各システムは、他とは独立して回動可能であり、その速度は、制御装置によって制御される。

移送システム１５、１６、および１７は、例えば、それぞれが少なくとも１つの物品送りシステム１９を具備する、実質的に類似のディスクを重ね合わせて配置した形態をしている。図示した本発明の実施形態では、各移送システムには、ディスクの外周部上に、対角線の両端に配置された２つの送りシステム１９が含まれる。

送りシステム１９は、さらに、移送システム１５、１６、および１７の外周部上で、移送システムの送りシステムが他の移送システムの送りシステムに隣接するように構成されている。

物品送りシステム１９は、例えば、移送システムの外周部から径方向に延びる歯の形態で示されている。送りシステム１９は、さらに、重ね合わせた移送システムの合計の厚さに等しい高さにするなど、各移送システムを越えて方向Ｅに従って延びるように構成することも可能である。これで、物品に作用する送りシステムの表面積がより大きくなるので、物品が落下する危険を低減させることが可能になる。

移送手段８は、ＶＥとＶＳとの間で変動する、一定ではない移送速度ＶＴで回転する。
移送手段８は、送りシステム１９が、供給ステーション５において、ＶＥに実質的に等しい速度ＶＴで、該送りシステムから下流側に延びるバッチ３に属する物品２の上流側に係合可能であり、かつ、該送りシステム１９が、円形経路の一部を走行した後に、送出ステーション７において、ＶＴに実質的に等しい速度ＶＳで係合解除可能であるように構成されており、該円形経路の一部を走行する間に、速度ＴＳがＶＥからＶＳへと変わる。

この目的で、送りシステム１９を形成する歯には、それぞれ物品２の一部に相補的な形状をした上流側部および下流側部が含まれていて、前記下流側部および上流側部を使用して、それぞれ物品２を進ませ、または保持することが可能である。

移送手段８には、さらに、供給ステーション５の近くに配置された、供給ベルト４から到着する物品２を整列させて該物品の速さを制御するのに適した手段２０を含めることが可能であり、これで、送りシステム１９が物品２の上流側に係合するときに該物品２が所望どおりに位置決めかつ離隔される。

これらの手段は、例えば、電動手段２１によって軸Ｒに実質的に平行な軸Ｒ’周りで回転駆動される星形ホイールの形態をしている。電動装置２１は、例えば、電動手段１２、１３、および１４に類似であり、やはり速度に関して制御装置によって制御される。

星形ホイール２０には、その外周部に、物品２への係合および係合解除に適した歯付き構成２１が含まれる。歯付き構成２１は、物品を個々に受け取るのに適した陥凹部２２を有する。星形ホイール２０の接線速度は、入力速度ＶＥに実質的に等しい。

ここで、図２および図３を参照して、物品の連続バッチを形成して離隔させる方法、したがって前述の装置を使用する方法について説明する。
これらの図に示した本発明の実施形態では、移送手段には、互いに重ね合わされた第１移送システム１５および第２移送システム１６が含まれており、該移送システムがそれぞれ、該移送システム１５および１６の外周部上に、対角線の両端に配置された２つの送りシステム１９を具備する。移送手段は、送りシステムを円形経路に沿って進ませる。

加えて、送りシステム１９は、第１移送システム１５の送りシステム１９ａの後に、第２移送システム１６の送りシステム１９ｂが続くように、構成されている。
第１工程の間、物品２は、供給ベルト４および星形ホイール２０を用いて、入力速度ＶＥで１つずつ供給ステーション５へと移送される。送りシステム１９ａは、該送りシステム１９ａから下流側に広がるバッチ３に属する物品２の上流側に係合する。これで、送りシステムが、その円形経路の第１角度位置にくる。

制御装置は、第１移送システム１５の速度ＶＴを、送りシステムに係合するときに該速度がＶＥに実質的に等しくなるように調整する。したがって、送りシステムによる物品バッチの受渡しは、物品の落下ではなくても物品の衝突を引き起こし得る突然の速度変化なしに実施される。

バッチごとの物品の数は、操作者によって、連続する２つの送りシステム１９の間の間隔を調節することによって決定される。この調節は、例えば、ある移送システムを他の移送システムに対して減速させて、これら移送システムにおいて次々に続く送りシステム１９を十分に離隔させることによって、包装ラインを中断せずに実施することが可能である。

次の工程は、第１移送システム１５を加速させ、送りシステム１９ａを後続のシステム１９ｂから押し離すものである。これで、隙間とも呼ばれる間隔が、各バッチ３の間に創り出される。この隙間は、また、操作者によって、各電動手段について速度プロファイルを適合させることによって調整することも可能である。したがって、第１移送システム１５の加速を増加させることによって、各バッチ３の間の隙間が増大する。

次いで、送りシステムは、その円形経路の第２角度位置にある送出ステーション７で係合解除する。この係合解除は、速度ＶＳに実質的に等しい速度ＶＴで実施される。したがって、送出ベルト６への移送は、突然の速度変化なしに実施される。次いで、バッチ３が、送出ベルト６に受け渡される。

送りシステム１９ａを係合解除させると、送りシステム１９ｂは、図２で確認可能なように、物品の上流側に係合して、次のバッチ３を形成する。
物品２が移送手段８に受け渡されるときに物品２が装置１から落下するのを防ぐために、該方法には、また、送りシステム１９ａが送出ステーション７で係合解除した後の第１移送システム１５の戻り工程を含めることが可能である。したがって、第１移送システム１５の回転方向を逆転させることによって、送りシステム１９ａが、送りシステム１９ｂによって進められたバッチ３の下流側に係合する。次いで、送りシステム１９ｂが物品バッチ３を前方に押し、同時に送りシステム１９ａがこのバッチから物品２が落下するのを防ぐように、第１移送システム１５の速度を第２移送システム１６の速度に適合させる。

本発明による装置が物品の連続バッチを形成して離隔させている、該装置の斜視図。 物品を連続バッチに形成して離隔させる方法を示す、本発明による装置の構成の上面図。 送り装置が保持システムを形成するように、本発明の方法に該送り装置の戻り工程が含まれる、本発明による装置の構成の上面図。

Claims (10)

1. 物品（２）を実質的に一定の入力速度（ＶＥ）で供給ベルト（４）に沿って１つずつ供給ステーション（５）まで移送する段階と、
   制御装置によって速度が制御されて電動手段（１２、１３）によって互いに独立して回転されるのに適した少なくとも第１および第２同軸回転シャフト（９、１０）を含んだタイプの回転式移送手段（８）を使用して、所与の数の物品（２）をバッチ（３）の形態にグループ化して該供給ステーション（５）から送出ステーション（７）へと移送する段階であって、該第１および第２シャフトが、該制御装置によって決定される一定でない移送速度（ＶＴ）を有する第１および第２回転式移送システム（１５、１６）にそれぞれ連結されている段階と、
   連続バッチ（３）の形態の物品（２）を、前記入力速度（ＶＥ）よりも速い送出速度（ＶＳ）で前記送出ステーション（７）から送出ベルト（６）に沿って移送する段階と
   を含む、物品（２）の連続バッチ（３）を形成して離隔させる方法であって、
   物品をグループ化して移送する前記段階が、
   前記供給ステーションにおいて、前記第１回転式移送システム（１５）に設けられた第１物品送りシステム（１９ａ）を、前記入力速度（ＶＥ）に等しい移送速度（ＶＴ）で、下流側にある物品バッチ（３）の一部を成す物品（２）の上流側に係合させる工程と、
   前記送出ステーションでの前記移送速度（ＶＴ）が前記送出速度（ＶＥ）に等しくなるように、前記第１回転式移送システム（１５）、したがって物品バッチを、前記送出ステーション（７）まで徐々に加速させる工程と、
   前記送出ステーション（７）において、物品（２）のための前記第１送りシステム（１９ａ）を係合解除させる工程と、
   前記制御装置を調整することでバッチ（３）ごとの物品（２）の数及び各バッチ（３）間の隙間の少なくとも一方を変更可能になるように、前記供給ステーション（５）において、前記第２移送システム（１６）に設けられた第２送りシステム（１９ｂ）を、前記制御装置によって決定される前記第１送りシステムと前記第２送りシステムとの間の可変間隔をあけて係合させる工程と
   を含むことを特徴とする方法。
2. 物品（２）をグループ化して移送する前記段階は、前記第２送りシステム（１９ｂ）によって進められた物品バッチ（３）のための保持システムを前記第１送りシステム（１９ａ）が形成するように、前記第１送りシステム（１９ａ）が前記送出ステーション（７）で係合解除した後の前記第１送りシステム（１９ａ）の戻り工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１または２に記載の方法を実施するための装置（１）であって、該装置（１）は、物品（２）の連続バッチ（３）を形成して離隔させるために、
   物品（２）がそれに沿って実質的に一定の入力速度（ＶＥ）で１つずつ供給ステーション（５）へと移送される供給ベルト（４）と、
   送出ステーション（７）から物品の連続バッチ（３）を受け取って、前記バッチ（３）を入力速度（ＶＥ）よりも速い実質的に一定の送出速度（ＶＳ）で移送するのに適した送出ベルト（６）と、
   前記供給ステーション（５）に１つずつ移送された物品が前記送出ステーション（７）で連続バッチ（３）にグループ化されるように物品（２）を前記供給ステーション（５）から前記送出ステーション（７）まで移送する手段（８）であって、該移送手段（８）は、制御装置によって速度が制御されて電動手段（１２、１３）によって互いに独立して回転されるのにそれぞれ適した少なくとも第１および第２同軸回転シャフト（９、１０）を含むタイプであり、前記シャフトが、第１および第２回転式移送システム（１５、１６）をそれぞれ回転駆動し、かつそれらにそれぞれ連結されていることと
   を含み、
   前記移送システム（１５、１６）がそれぞれ、前記供給ステーション（５）において、下流側にある所与の数の物品（２）を含んだ物品バッチ（３）の一部を成す物品（２）の上流側に係合し、かつ、前記送出ステーション（７）において係合解除するように構成された、少なくとも１つの物品送りシステム（１９）を具備しており、前記移送システムが、前記制御装置によって前記回転シャフト（９、１０）を用いて決定される一定でない移送速度（ＶＴ）を有しており、前記移送速度（ＶＴ）が、前記供給ステーション（５）で前記送りシステム（１９）が係合するときには前記入力速度（ＶＥ）に実質的に等しく、その後徐々に増加して、前記送出ステーション（７）で前記送りシステム（１９）が係合解除するときには前記送出速度（ＶＳ）に実質的に等しくなるような速度であり、前記装置（１）の構造が、前記第１移送システム（１５）に設けられた第１送りシステム（１９ａ）の後に、前記制御装置によって決定される前記第１送りシステムと前記第２送りシステムとの間の可変間隔をあけて、前記第２移送システム（１６）に設けられた第２送りシステム（１９ｂ）が続き、前記制御装置を調整することでバッチ（３）ごとの物品（２）の数及び各バッチ（３）間の隙間の少なくとも一方を変更可能になるような構造であることを特徴とする、バッチを形成して離隔させる装置。
4. 前記第１および第２移送システム（１９ａ、１９ｂ）が、それぞれ、互いに重ね合わされた、それぞれ外周部上に少なくとも１つの送りシステム（１９）を含む、同軸シャフトの軸（Ｒ）周りで回転する同軸ディスクであることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記物品送りシステム（１９）が、前記移送システムから径方向に突き出ている歯であり、各歯が、物品（２）の一部に相補的な形態をもつように構成された上流側部と下流側部とを含んでいて、それぞれ、前記下流側部を使用して物品を進ませ、または前記上流側部を使用して物品を押しとどめることが可能であり、各歯がさらに、前記供給ステーション（５）で係合する第１角度位置と、前記送出ステーション（７）で係合解除する第２角度位置とを通る円を移動することを特徴とする、請求項３または４に記載の装置。
6. 前記移送手段（８）が、また、送りシステム（１９）が物品（２）の上流側に係合するときに前記物品（２）が所望どおりに位置決めかつ離隔されるように、前記供給ステーションの近くに配置された手段（２０）であって、前記供給ベルト（４）からくる物品（２）を整列させて前記物品（２）の速さを制御するのに適した手段（２０）を含むことを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 物品を整列させて前記物品の速さを制御する前記手段（２０）が、物品（２）への係合および係合解除に適した歯付き構成（２１）をその外周部上に含んだ星形ホイールの形態で示されており、該星形ホイールは、回転軸（Ｒ’）周りで回動するように据え付けられ、且つ電動手段（２１）によって駆動され、前記歯付き構成が、物品（２）を個々に受け取るのに適した陥凹部（２２）を有しており、前記星形ホイールの接線速度がその入力速度（ＶＥ）に等しいことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記制御装置が、所定の速度プロファイルに従って、バッチごとの物品数及び各バッチ間の隙間の少なくとも一方を決定可能なように、前記電動手段すべてを制御することを特徴とする、請求項３から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記電動手段が、その回転速度を連続的に調整可能なモータの形態で示されることを特徴とする、請求項３から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記モータが、ブラシレス直流型電気モータであることを特徴とする、請求項９に記載の装置。

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