JP2000508610A - 改良した星形ホイール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の物品（８）を取り扱う機械および方法であり、物品（８）を第１のステーション（１４）と第２のステーション（１６）との間で移送する送り装置である。この機械は、一般的に、インフィード・ステーション（１４）に物品（８）の流れを供給するコンベヤ（１８）と、物品（８）を割り出す送り装置（１２）とを包含する。送り装置（１２）は、物品（８）の１つを少なくとも部分的に受け入れてそれを第１のステーション（１４）から第２のステーション（１６）まで移送するように形成した少なくとも１つのポケット（３９）と、物品のうち第１の物品（８a）を物品のうち第２の物品（８ｂ）から切り離してそれをポケット（３９）内へ移動させ、前記第１物品（８a）を前記第２物品（８ｂ）から切り離しているときに前記第２物品（８ｂ）の運動を制御し、送り装置（１２）のさらなる回転時に前記第２物品（８ｂ）をポケット（３９）内へ移動させるように構成した案内セクション（４０）とを包含する。本方法は、ほぼ連続した流れとして第１のステーション（１４）へ複数の物品（８）を移動させる段階と、送りホイール（１２）を回転させて隣り合った物品（８）を切り離し、これらの物品（８）を個別にインフィード・ステーション（１４）から出口ステーション（１６）へ移動させる段階とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 改良した星形ホイール装置 発明の簡単な説明 本発明は、全般的には機械を通して容器その他の物品を移送する送り装置、一層 詳しくは、改良した星形ホイールに関する。 発明の背景 多くのラベル貼り機において、回転星形ホイールのような容器送りは、容器を 湾曲した経路において、ラベル送りからラベルを運ぶ回転真空ドラムと通過させ ながら移送する。星形ホイールおよび真空ドラムの動作は同期させられ、星形ホ イールおよび真空ドラムの回転中にラベルを各容器の外面に正確に貼り付けるよ うになっている。このようなラベル貼り機の例が、米国特許第４，１８１，５５ ５号に開示されている。 代表的には、容器は、ほぼ連続した流れとして供給され、ガイドレールが容器 を一線に配置する。星形ホイールに到達する前に、この連続する流れは各容器間 に所定の間隔を導入するために中断される。このような機構の例としては、ゲー ト、送りねじおよび隣接した容器間に押し込められる幅の狭い、先の尖ったアー ムを備えるインフィード星形ホイールがある。送りねじは引き続く容器の間に所 望の間隔を導入するが、インフィード星形ホイールも、容器の送出経路を調節す るためにたびたび使用しなければならない。このような装置が一般的に星形ホイ ールで所望の容器分布を得るが、インフィード星形ホイールの最高速度は、機械 に１分あたり約４００から５００個の容器を送る程度であり、そして、送りねじ は機械的に複雑であり、製造するのが難しい。これらの装置は、機械の製造、動 作の複雑さおよびコストを高めと共に、機械の他の構成要素のタイミングに適合 するように調整しなければならない。ゲート、送りねじ、インフィード星形ホイ ールその他の構成要素の必要性を排除したラベル貼り機が望ましい。 この技術分野において利用できるラベル貼り機は、しばしば、種々の寸法のラ ベルを容器に貼り付けるのに使用される。しかしながら、これには機械のかなり の調整を伴う。代表的に、容器送り、インフィード星形ホイール、送りねじおよ び真空ドラムを、新しい容器寸法に合わせて特に製作した構成要素と交換しなけ ればならない。容器が湾曲経路に沿って容器送りによって運ばれてくるにつれて 、容器送りの位置もまた移動させて容器の外面がラベルと接触するようにしなけ ればならず、機械の付加的な調整および較正を必要とする。したがって、種々の 寸法の容器を適応させるように機械を変換するには、時間がかかるし、大きな労 働力を必要とする。種々寸法の容器のための他の構成要素に対して同じ位置のと ころに装着し得る容器送りを備えた機械が望まれている。 目的および発明の概要 本発明の一目的は、容器または他の物品にラベルまたは他の材料セグメントを 貼り付けるための改良機械および方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、ゲート、インフィード星形、送りねじなどの必要性を排 除した星形ホイールを提供することにある。 本発明のまた別の目的は、第１の物品または容器を物品列から切り離し、イン フィード・ステーションから出口ステーションまで移動させる送り装置を備えた 機械を提供することにである。 本発明のさらに別の目的は、容器送りが種々の寸法の容器のための同じ位置に 装着されたラベル貼り機を提供することにある。 本発明のより全体的な目的は、能率的に製造、組み立て、操作、保守を行え、 高速で作動し得る機械を提供することにある。 要約すれば、本発明は、物品の外面に材料のセグメントを貼り付ける機械およ び方法ならびに物品を第１のステーションと第２のステーションの間で移送する ための送り装置を提供する。本機械は、一般的に、コンベヤ、回転円板およびセ グメント貼付装置を含む。コンベヤは複数の物品の流れを第１のステーションへ 供給し、第１の物品を第２の物品のすぐ前にそれと接触させて位置決めし、そし て、第２の物品を第３の物品のすぐ前にそれと接触させて位置決めする。回転円 板は、第１のステーションの下流側で第１のステーションから第２のステーショ ンまで物品を個別に移動させる共に、第１の物品を第２の物品から切り離し、そ れを第２のステーションに移動させる。 本方法は、複数の物品をほぼ連続する流れとして第１のステーションに移動さ せる段階と、複数の輪郭付きアームを有するホイールを第１のステーションに相 対的に回転させて第１のステーションの下流側で第１のステーションから第２の ステーションまで個別に移動させる段階とを包含する。輪郭付きアームの各々は 、物品の１つを部分的に受け入れるように形成したポケットを構成する前面とカ ム面とを有する。１つの輪郭付きアームのカム面は隣接のアームの前面によって 構成されるポケット内へ第１の物品を案内する。隣接のアームの前面は第１の物 品を第２のステーションに向かって移動させる。本方法は、また、材料のセグメ ントを各物品の外面に貼り付ける段階も包含する。 本発明の送り装置は、複数の物品をインフィード・ステーションと、インフィ ード・ステーションに物品を引き渡す出口ステーションとの間でほぼ連続する流 れとして割り出し、第１の物品を第２の物品のすぐ前にそれと接触させて位置さ せるものである。この送り装置は、複数の輪郭付きアームを有する少なくとも１ つの回転するホイールを含む。各アームは、１つ物品を部分的に受け入れてイン フィード・ステーションから出口ステーションまで物品を移動するように形成し たポケットを構成する前面を有する。各輪郭付きアームは、また、第１の物品が １つアームのポケット内に動かされたときに第２の物品を第１の物品から切り離 し、ホイールがさらに回転したときに、隣接の輪郭付きアームの前面によって構 成されたポケットに第２の物品を案内するように形成したカム面を有する。 本発明の付加的な目的および特徴は、図面を参照しながらの以下の詳細な説明 および添付の請求の範囲からより容易に明らかとなるであろう。 図面の簡単な説明 本発明の前述の、そして他の目的は、図面を参照しながらの以下の詳細な説明 および添付の請求の範囲からより容易に明らかとなるであろう。添付図面におい て： 第１図は、本発明による送り装置を有する機械の概略平面図である。 第２図が、送り装置の概略平面図である。 第３Ａ〜第３Ｃ図図は、送り装置の或る回転間隔中における送り装置および物 品の位置を示す概略図である。 第４図は、３つの異なった寸法の容器に対する送り装置を示している概略図で ある。 第５図は、本発明の別の実施例による送り装置を示す概略平面図である。 発明の詳細な説明 以下、添付図面に示した本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。添付図面 において、それを通じて同様の構成要素は同様の参照番号で示してある。ここで まず第１図を参照する。 第１図は、ラベル６を容器８の外面に貼り付けるためのラベル貼り機１０を概 略的に示しており、このラベル貼り機は本発明による送り装置すなわち星形ホイ ール１２を含んでいる。送り装置１２はラベルの容器への貼付に関して説明する けれども、本発明がこの用途に限らないことは了解されたい。これに反して、送 り装置１２は容器を個別に容器列から切り離す任意の用途で使用することができ る。たとえば、送り装置１２は、容器を充填機あるいはキャップ付け機に移送す るのにも使用できる。同様に、送り装置１２は、容器を割り送りすることに限ら ず、他の物品でも使用可能である。たとえば、送り装置１２は、物品の外面へ装 飾材料のセグメントを貼り付ける機械へ物品を移送するのにも使用できるし、あ るいは、容器を切り離して個別に第１の位置から第２の位置まで移送することが 必要な任意の生産ラインまたは処理ラインにおいて使用することができる。物品 は、円筒状、凸状その他の形状であってもよく、円形、卵形、長方形その他の横 断面形状を持つものであってもよい。 送り装置すなわち星形ホイール１２は、容器８を切り離して、インフィード・ ステーション１４と出口ステーション１６の間の湾曲経路において個別に移送す る。図示していないが、ラベル貼り機１０は、この技術分野では周知のように、 ２つの垂直方向に隔たった星形ホイールを包含すると好ましい。２つの星形ホイ ール１２（これらは同じ構造である）は、上下の端部付近で容器と係合し、中央 部を露出させたまま容器に貼付力を分配し、ラベルを星形ホイールからの干渉な しに貼り付けられるようにしている。しかしながら、使われる星形ホイールの数 が本発明の範囲内でかなり変化し得ることは了解されたい。容器８は、ほぼ連続 する流れとしてコンベヤ１８によってインフィード・ステーション１４に引き渡 される。発明のこの実施例においては、コンベヤ１８は容器８を支えるコンベア ベルトであるが、容器の側壁に係合するたとえばローラあるいは１つまたはそれ 以上のベルトのような他の手段も容器をインフィード・ステーション１４に移動 させるのに使用できる。コンベヤ１８は、また、付加的な容器がコンベヤ上へ動 かされるにつれて前方運動を生じさせる固定軌道であってもよい。ガイドレール ２０は容器８を単一の縦列でインフィード・ステーションに送る。好ましくは、 ガイドレール２０によって構成される経路は湾曲していて、インフィード・ステ ーション１４での容器移動方向が接触点のところで送り装置に対して接線方向と なるようにする。 星形ホイール１２はラベル貼付組立体２２のところを通過するように容器を移 動させる。本実施例において、ラベル貼付組立体２２は、軸２６と一緒に回転す る真空ドラム送り２４を包含し、これは突出するパッドまたはランド（図示せず ）を有する。ラベル６は真空によってドラム２４のパッドに付着させられる。こ のタイプの真空ドラム送りは周知であり、その一例が米国特許第３，８３４，９ ６３号に示されている。ラベル６を真空ドラム送り２４に引き渡すために種々の 送出装置がこの技術分野において使用されている。そのうちの任意のものをラベ ル貼付組立体２２と一緒に使用できる。１つまたはそれ以上のローラ（図示せず ）を使用して、ラベルを真空ドラム送り２４によって貼り付けた後、容器に対し てラベルをなめらかにし、よりしっかりと、そして、均一にシールしてもよい。 本発明によれば、星形ホイール１２はインフィード・ステーション１４に位置 する第１の容器８aを第２の容器８ｂから切り離し、湾曲経路に沿って出口ステ ーション１６に向かって容器８aを移動させる。インフィード星形ホイール、送 りねじおよびゲートのような構成要素はこの機械では必要ない。特に第１図およ び第２図に示すように、図示実施例では、星形ホイール１２は複数の周方向に隔 たった輪郭付きアーム３６を包含する。各アームは、容器８を受け入れ、インフ ィード・ステーションから出口ステーションへ運ぶように形成したポケット３９ を構成する前面３８とカム面４０とを包含する。インフィード・ステーション１ ４に対して相対的に星形ホイール１２が回転するにつれて、カム面４０は、最初 に、第１の容器８aを第２の容器８ｂから切り離し、次いで次の隣接の輪郭付き アーム３６のポケット３９内へ第２の容器８ｂを案内するが、このとき、第３の 容器８cあるいはそれの上流側の任意の容器の加速をほとんど行わない。 第３の容器８cに加えられる運動で開始する容器の流れの任意の中断が容器８a -cの上流側の容器に大きな効果を与え、これは容器をジャミングさせたり、ある いは星形ホイール１２の上流側の機器に損傷を与えさえする問題を生じさせる潜 在性を有する。したがって、カム面４０の輪郭は、第３の容器８cの運動および 第３容器８cと並んでいる引き続くすべての容器８ｄ〜８ｎの運動を制御するよ うに形成してあり、このとき、第２容器８ｂは、カム面４０に関するカムフォロ ワとしても、第３容器８ｃに関するカムとしても作用する。本発明によれば、カ ム面４０は、一部、容器の寸法および横断面形状に依存して特定の輪郭を備え、 この輪郭が容器８の流れの平均加速度および速度に対する影響は最小である。カ ム面４０の輪郭は、ガイドレール２０に沿って所望の速度で第３の容器８cを移 動させ、最終的に、次の隣接した案内ホイールの輪郭付き表面４０と係合させる ように一連の等式によって計算される。 カム面４０の輪郭は、ガイドレール２０に沿った容器の運動を数学的に分析す ることによって決定される。さらに詳細に以下に説明するように、カム面の実際 の輪郭は、インフィード・ステーション１４の上流側での容器の所望の運動、容 器の形および寸法、ガイドレールの構成する経路、星形ホイール１２のアクチュ エータ・アーム３６の数などのような設計選択要因に依存して広範囲に変化する 。カム面４０の適切な輪郭は、モデルとして好ましい実施例を使用して数学的分 析によって得ることができる。第３Ａ〜第３Ｃ図図は、種々の段階で星形ホイー ル１２および容器８a、８ｂおよび８cの位置を概略的に示している。容器が第３ Ａ図および第３Ｃ図の位置間で回転するにつれて、輪郭付きアーム３６aのカム 面４０によって第１の容器8aが関数F₁(x，y)によって定義される湾曲経路に沿っ て前進移動することができ、そして、第２の容器８ｂは関数F₂(x，y)によっ て定義される湾曲経路に沿って動かされる。F₂(x、y)によって定義される経路に 沿った第２の容器８ｂの運動は、経路F₁(x、y)に沿った容器８aの運動、容器８a 、８ｂ間に幾何学的関係および第１容器に対する経路F₂(x、y)に沿った第２容器 ８ｂの位置のような他の要因に依存する。第２の容器８ｂのこの相対的な位置は G[F₂(x，y)として表される。したがって、第１の容器８aに対する第２の容器８ ｂの位置は以下の式によって決定される。 F₂(x、y)=G[F₂(x，y)]+F₁(x，y) 関数F₁(x，y)およびF₂(x，y)は、インフィード・ステーション２０付近のガイド レール２０の経路によって定められる。この説明の目的のために、焦点は、接触 表面ではなくて、各容器の中心あるいは軸線の相対位置にある。 図示実施例において、容器は円形断面を有する。まず最初に、容器８aがガイ ドレール２０の湾曲経路に入る前、容器８aおよび８ｂの軸線は距離２R_cだけ分 離している。ここで、R_cは容器の半径に等しい。第１の容器８aが湾曲経路に沿 って動かされるとき、第２の容器８ｂの位置は次の式から決定することができる 。 Δx₂=G[F₂(x，y)]+Δx₁ または ここで、 Δx₁=所与間隔中にｘ軸線に沿って第１容器８aが動いた距離。 Δy₁=所与の間隔中にｙ軸に沿って第１容器８aが動いた距離。 (２R_c)²−(Δy₁)²の平方根は、容器８a、８ｂの軸線を分離するｘ軸に 沿った距離である。 ２R_cは容器８a、８ｂの軸線を分離している初期水平距離である。 したがって、G[F₂(x，y)]は容器の横断面形状の関数であり、このとき、円形 、楕円などの横断面形状を有する容器の各々は所与の間隔にわたる第２容器８ｂ の運動に異なった効果を奏する。非円筒形の容器の場合、たとえば凸状の容器の 場合、隣り合った容器の接触が生じる最大直径の領域に分析は焦点を合わせる。 異なった形状の容器の一例を説明するために、楕円の横断面形状を有する容器 は次のように表される。 (x²/b²)+(y²／a²)=１ ここで、「a」は最大直径であり、「b」は最小直径であり、容器の中心または軸 線を分離する距離は接触点での半径R_Eの値に依存し、第１容器８aが湾曲経路に 沿って移動するにつれて変化する。容器が移動方向に対して垂直な最大直径（「a」 ）の軸線を持って位置すると仮定するならば、２つの容器の軸線を分離してい るｘ軸線に沿った距離は次の式から決定することができる。 初期位置において、Δy₁=0、容器を分離している距離Dは２bに等しい。容器が動 き始めたあと、ｘ軸線に沿って容器の軸線を分離している距離は減少する。この 式は、容器の最大直径軸線から接触点までの距離Lを次のように決定することに よって導かれる。 ここで、ＡおよびＢは、楕円形の焦点から接触点までの距離であり、ｃは焦点と 楕円形の中心の間の距離である。式Ｄは、B²=(2a-A)²を上記の式に代入し、２の 因数を掛けることによって得ることができる。 したがって、楕円の場合、 関数G[F₂(x，y)]は、正方形容器を含む他の横断面形状の容器についても同様に 得ることができる。或る種の形状の場合、式G[F₂(x，y)]はかなり複雑となるの で、この式を実際に解く代わりに近似値を使用するのが望ましい。 時間経過に対する第２容器８ｂの経路は次の式から決定することができる。 同様に、容器８nの運動は、 である。こうして、各容器の運動は、そのすぐ前にある容器の運動に依存する。 この依存運動のために、星形ホイール１２によって第１の容器８aに加えられる 任意の加速度あるいは減速度は第１の容器の上流側にある容器に正比例して生じ ることになる。したがって、各容器の加速しつつある星形ホイール₁２に対する 速度は比較的不変に留まる。 星形ホイール１２がカム面４０の前縁から隣接の輪郭付きアーム３６のポケッ ト３９内へ第１容器８aを移動させるように回転するにつれて、星形ホイール１ ２から隔たった、ガイドレール２０の直線コースに位置する容器８nは距離C_D（ すなわち、隣り合った容器の中心軸線を分離している距離）にわたって前方へ移 動することになる。円形の容器C_D=２R_cの場合、そして、楕円形状の容器の場合 、それらは、最大直径垂線を持って移動方向C_D=２bに直角に位置する。 容器８nの運動がそれのすぐ前にある各容器の運動に依存するので、以下の数 学的モデルを得ることができる。 ここで、 C_Dは、隣り合った容器の軸線間の距離であり、接触点での容器の横断面 形状に依存する； σは、一間隔についての星形ホイール１２の回転角である。この角度は、 設計上の選択事項であり、星形ホイールのポケット３９の数に依存する； F₁(x、y)は、湾曲経路に沿った第１容器の運動であり、ガイドレール２ ０の形状に依存する； G[F₂(x、y)]は、経路F₁（ｘ、ｙ）に対する第２容器の運動および容器の 相対形状に依存する； R(x,y)は、星形ホイール１２の上流側に隔たった容器８nの運動であり、 この運動は星形ホイールと容器８nの間での容器の運動に依存する； S(x、y)は、星形ホイール１２のカム面４０の輪郭であり、容器８aをポ ケット３９内へ動かすと同時に第２容器８ｂを第１容器８aから切り離 す。 S(x、y)、すなわち、カム面４０の輪郭を除いて、上記式のコンポーネントの すべては、容器の設計上の拘束すなわち幾何学形状によって決定される。 第１、２図に示す実施例において、星形ホイール１２は円形断面を有する容器 と共に使用される。この星形ホイールは９つのポケット３９を有する。ガイドレ ール２０は半径Ｒ_Gの円弧の形をしている。このモデル式のコンポーネントは次 の通りである。 ここで、R_Gはガイドレール２０の半径、「σ」はR_Gの定める円弧の周に沿って容器 が移動する角度である。この式は、S(x、y)ついて、直接、あるいは、第１図に 示されるカム面４０の輪郭を得るためのこれらの既知のファクタを使用して数値 分析によって解くことができる。 カム面４０の輪郭は、部分的に、容器寸法に依存する。ここでは、R_cは容器の 半径である。同じ一般的な形状を有する種々の寸法容器について機械を使用する ときに、各容器寸法と共に使用される星形ホイールのカム面４０は、各容器につ いてのR_cの値を上記の式に代入することによって決定することができる。第４図 に概略的に示すように、星形ホイール１２の全直径は、より小さい容器に適応さ せるためには大きくし、より大きい容器に適応させるためには小さくなるように 変えることができる。したがって、本発明によれば、星形ホイールのピッチ円直 径、すなわち星形ホイール１２の軸線と容器の中心軸線との間の距離は、ホイー ルによって容器が運ばれるにつれて、変化して可変ピッチ星形ホイールを提供す る。 この分野において使われる他のラベル貼り機では、星形ホイール送りは固定ピ ッチ円直径を有する。すなわち、星形ホイールによって動かされるときの容器の 中心軸線の経路は、容器の寸法と無関係に一定である。機械を種々の寸法の容器 に適応させるために改造するとき、星形ホイール送りならびにインフィード星、 送りねじ、真空ドラムその他を交換しなければならない。星形ホイールを含む交 換した構成要素の多くは再位置決めして一定ピッチ円直径に合わせると共に、機 械全体を再較正し、再時間合わせしなければならない。この技術分野では周知の ように、このプロセスは、非常に労働力を要し、また時間がかかるものであり、 一般に、一人から二人の作業員と２〜４時間を必要とする。本発明の可変ピッチ 円直径の星形ホイール１２の場合、構成要素（特に星形ホイール１２）の位置は 変わらない。これは、種々の大きさの容器に機械を使用するのに要する調整作業 をかなり単純化する。本発明の機械全体は、一人の作業員が２０分未満の時間で 種々の寸法の送りに変換することができ、停機時間をかなり短縮することができ る。 所与の用途のためのカム面４０の輪郭が、本発明の範囲内で単純から複雑まで かなりの変化を受けることは了解されたい。たとえば、カム面４０は、第１、第 ２の容器８a、８ｂに異なった動きを与えるように設計された少なくとも２つの ｓ副輪郭を含む可能性がある。第５図に示す本実施例において、カム面４０は２ つの副輪郭S₁、S₂を含む。第１の副輪郭S₁は、第１の容器８aの運動を制御して それをポケット３９内へ加速するような形状であり、第２の副輪郭は第１の容器 ８aの運動と異なる加速度を含むことなく第２の容器８ｂの運動を制御する。好 ましくは、第２の容器８ｂならびにこの第２容器の上流側の容器は、第１の容器 ８aの加速度から実質的に遮断される。第１の容器の運動に加速度成分を加える ことに加えて、これら副輪郭は、また、インフィード・ステーションの上流側に おける容器８nの所望運動を変更することなく、容器の寸法または横断面形状あ るいはこれら両方における公差変動に適応するように設計してもよい。カム面４ ０の副輪郭の形は、たとえば、容器の寸法あるいは形状の変動に応じた上下の公 差のような種々のパラメータを上記の式へ代入し、異なったカム輪郭を、星形ホ イール１２の一回転間隔中に種々の段階で第１、第２の容器８a、８ｂの所望の 運動を与えるように設計した少なくとも２つの副輪郭を有する１つの最終輪郭に 重畳することによって決定してもよい。 第５図の星形ホイールに対する最終モデル式のコンポーネントは次の通りであ る。 第１、２図に示す実施例において、容器８は一定の速度でほぼ直線の流れとし て湾曲経路に送られて直ちにインフィード・ステーション１４に進む。しかしな がら、ここで、本発明の他の用途において、容器がインフィード・ステーション １４に到達する前に１つまたはそれ以上の曲線部を通して移動し、容器の流れに 周期的あるいは調和的加速を導き得ることは了解されたい。周期的あるいは調和 的な加速が寸法C_D以下の持続時間である場合、この加速度は容器の流れの平均速 度あるいは平均加速度に目立った影響を与えない。しかしながら、この周期的あ るいは調和的加速は、容器の取り扱い時の融通性を高め、公差要件を高め、より 大きな容器形状、寸法範囲の取り扱いを可能とするという利点を与える。インフ ィード・ステーション１４の上流側における容器の運動への周期的あるいは調和 的加速の導入は次のように表され得る。 ここで、V(x，y)は容器の速度を表し、A(x，y)は容器の加速度を表し、そして、 「t」は容器８nが距離C_D移動する時間である。A(x，y)およびV(x，y)は設計制約 条件であり、上記式の既知コンポーネントである。 １つまたはそれ以上の曲線を加えることにより、種々の移動経路F(x，y)を導 入することができるが、これらの移動経路はモデル式に組み込ませなければなら ない。各式の運動は先行の容器の運動によって影響を受ける。このことは以下の ように表すことができる。 したがって、容器８nの運動は、F₁(x，y)によって定められる第１経路に沿った 第１容器の運動、容器の幾何学的形状による第１容器８a、容器８n間のすべての 容器の運動および経路F₁(x，y)に沿った各容器の位置および／または向きに依存 する。 このような周期的あるいは調和的加速度を組み込んでの、カム面４０の輪郭の ためのモデル式は次のように書かれる。 ここで、 N₁は、所与の間隔にわたって経路F₁(x,y)に沿って移動する容器の全数で ある； N₁は、所与の間隔にわたって経路F₁(x，y)に沿って移動する容器の全数 である；そして、 Mは、容器８nの前にある容器の数である。 所望の運動R(x，y)を生じさせるのに必要なカム面４０の輪郭は、直接的にある いは数値手段によって上記式の解を得ることによって決定することができる。上 述したように、或る種の状況の下では、こうして得た式は、適当な手段を使用し て式の解答の近似値を得ることが必要となるほど複雑であり得る。 前述の説明から明らかなように、本発明の星形ホイール１２は隣り合った容器 または他の物品を分離し、第１物品をインフィード・ステーションから出口ステ ーションまで押し進めるのに使用することができる。カム面４０の輪郭はいろい ろな要因に依存し、物品の移動する経路、物品に付与される動きおよび物品の寸 法および横断面形状についての数学的分析によって計算することができる。加え て、数学的分析以外の手段を使用して星形ホイールの形態を達成することができ る。たとえば、実験などによって星形ホイールの形態を達成することができる。 容器は円形および楕円形の横断面形状を有する容器を本明細書において説明して いるが、任意形状の物品について星形ホイールすなわち送り装置を本発明の範囲 内で使用し得ることは了解されたい。 本発明の特定の実施例についての前述の説明は図示および説明のために行って きた。これらの実施例は説明した形態そのものに専用あるいは限定するつもりは なく、上記教示に照らして多くの修正、変更が可能であることは明かであろう。 これらの実施例は、発明の原理及びその実用的な用途を最も良く説明するために 選び、説明したのであって、特別に意図した用途に合わせるように種々の変更と 共に本発明および種々の実施例を最も良く利用することは当業者であれば可能で あろう。発明の範囲は添付の請求の範囲およびその均等物によってのみ定義され るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 パーカー ジョセフ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95380 ターロック ヴァーモント アベ ニュー 905 (72)発明者 ゴメス ゲアリー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95388 ウィントン ショウ アベニュー 5659 【要約の続き】 ール（１２）を回転させて隣り合った物品（８）を切り 離し、これらの物品（８）を個別にインフィード・ステ ーション（１４）から出口ステーション（１６）へ移動 させる段階とを包含する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 物品取り扱い機械であって、 複数の物品の流れを第１のステーションに供給するコンベヤであって、 前記物品のうち第１の物品を前記物品うち第２の物品の前方でそれと物理的に 接触した状態で位置させ、前記第２の物品を前記物品のうち第３の物品と物理 的に接触した状態に位置させるコンベヤと、 前記第１のステーションの下流側で前記第１のステーションから第２の ステーションへ個別に前記物品を移動させるための回転送り装置であり、前記 第１ステーションから前記第２ステーションまで前記物品を移送するために前 記物品のうちの１つを少なくとも部分的に受け入れるように形成した少なくと も１つのポケットと、前記第１物品を前記第２物品から切り離し、前記物品の 前記第１物品を前記ポケットに移動させ、前記物品のうちの前記第１物品を前 記分ピンのうち第２の物品から切り離す際に前記物品のうちの前記第２物品の 運動を制御すると共に、前記送り装置のさらなる回転時に前記物品のうちの前 記第２物品を前記ポケット内へ移動させるように形成したガイド・セクション とを有する回転送り装置と を包含することを特徴とする物品取り扱い機械。 ２． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記送り装置が、各々 前縁および後縁を有する複数の周方向に隔たった輪郭付きアームを有し、前記 前縁が前記ポケットを構成し、前記後縁が前記ガイド・セクションを構成して おり、前記輪郭付きアームの各々の前記後縁が前記物品の前記第１物品を前記 第２物品から切り離し、前記第１物品の前記輪郭付きアームの１つにある前記 ポケット内への移動、前記第１物品の前記第２物品からの分離時に前記第２物 品の制御移動および前記第２物品の、前記輪郭付きアームのうち隣接した輪郭 付きアームの前記ポケット内への移動を可能とするような形状となっているこ とを特徴とする物品取り扱い機械。 ３． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記１つの輪郭付きア ームの前記後縁が、前記物品のうち前記第２物品が前記１つの輪郭付きアーム の前記隣接した輪郭付きああむの前記ポケット内へ動かされたときに、前記輪 郭付きアームのうち前記隣接の輪郭付きアームの前記後縁と接触するように前 記物品のうち前記第３の物品を移動させるような形状となっていることを特徴 とする物品取り扱い機械。 ４． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記案内セクションが 、前記物品のうち第１の物品が前記ポケット内へ移動しているときに、そして 、前記送り装置のさらなる回転時に前記物品のうち前記第２物品に所定の運動 を付与するように形成してあることを特徴とする物品取り扱い機械。 ５． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記送り装置が、第１ ピッチ円直径に沿っての前記物品の中心軸線の移動のために中心送り軸線まわ りに回転できるように装着してあり、さらに、複数の第２物品を前記第１のス テーションから前記第２のステーションまで移送するための、最初に述べた送 り装置と交代した第２の回転送り装置を包含し、前記第２物品が最初に述べた 物品と異なる横断面寸法を有し、第２物品のうちの１つを受け入れる少なくと も１つのポケットを有し、前記第２の物品のうち前記１つの第２物品を前記第 １のステーションから前記第２のステーションまで移動できるようにしてあり 、前記第２の送り装置が前記中心送り軸線まわりに回転して第２物品の中心軸 線を前記第１のピッチ円直径と異なる第２のピッチ円直径に沿って移動させる ことができるように装着してあることを特徴とする物品取り扱い機械。 ６． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、さらに、前記セグメン トを前記物品に貼り付けるためのセグメント貼付装置を包含することを特徴と する物品取り扱い機械。 ７． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記セグメント貼付装 置が、前記物品が前記送り装置によって前記第１のステーションから前記第２ のステーションまで個別に移動させられるときに前記物品に前記セグメントを 貼り付けるように位置していることを特徴とする物品取り扱い機械。 ８． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、前記コンベヤが前記第 １のステーションに容器の流れを供給し、前記セグメント貼付装置がラベルを 前記容器に貼り付けるラベル貼付装置であることを特徴とする物品取り扱い機 械。 ９． 請求の範囲第１項の物品取り扱い機械において、さらに、最初に述べた 送り装置の垂直方向上方に隔たった第２の回転送り装置を包含し、最初に述べ た送り装置および前記第２の送り装置が前記物品の前記１つと同時に係合し、 それを前記第１のステーションから前記第２のステーションまで移動させるこ とを特徴とする物品取り扱い機械。 10． インフィード・ステーションと出口ステーションとの間で複数の物品を 移送する送り装置であって、前記物品が隣接の物品と物理的に接触した状態で 物品の流れとして前記インフィード・ステーションに引き渡され、そして、前 記物品のうちの第１物品が前記物品のうちの第２の物品の前に位置している送 り装置において： 複数の輪郭付きアームを有する少なくとも１つの回転ホイールを包含し 、前記輪郭付きアームの各々が前記物品のうちの１つを部分的に受け入れて前 記物品のうちの前記１つの物品を前記インフィード・ステーションから前記出 口ステーションまで移送することができるように形成したポケットを構成する 前面を有し、前記輪郭付きアームの各々がカム面を有し、前記輪郭付きアーム のうちの１つ輪郭付きアームの前記カム面が、前記物品のうちの前記第１の物 品が前記輪郭付きアームのうち前記１つの輪郭付きアームの前記ポケットに移 動するときに、前記物品のうちの前記第２の物品を前記物品のうちの前記第１ の物品から切り離し、前記回転ホイールがさらに回転した際に、前記輪郭付き アームの隣接したものの前記前面によって構成される前記ポケット内へ前記物 品のうち前記第２の物品を案内するような形態となっていることを特徴とする 送り装置。 11． 請求の範囲第１０項の送り装置において、前記カム面が、前記物品のう ち前記第１の物品を前記輪郭付きアームのうち前記１つ輪郭付きアームの前記 ポケットへ移動させ、前記物品のうち前記第２の物品を前記輪郭付きアームの 前記隣接の輪郭付きアームの前記ポケット内へ移動させるときに、前記物品の うち前記第２の物品に所定の運動を与えるような形状となっていることを特徴 とする送り装置。 12． 請求の範囲第１０項の送り装置において、前記輪郭付きアームのうち前 記１つの輪郭付きアームの前記カム面が、前記物品のうち前記第２の物品が前 記輪郭付きアームのうち前記隣接の輪郭付きアームの前記ポケット内へ動かさ れるときに、前記物品のうち第３の物品を前記輪郭付きアームのうち前記隣接 の輪郭付きアームの前記カム面と接触するように移動させる形状となっている ことを特徴とする送り装置。 13． 請求の範囲第１０項の送り装置において、前記カム面が、前記物品のう ち前記第１の物品が前記ポケット内へ移動中、そして、前記送り装置のさらな る回転時に前記物品のうち前記第２の物品を前記ポケット内へ移動させている ときに前記物品のうち前記第２の物品に所定の運動を与えるような形状となっ ていることを特徴とする送り装置。 14． 請求の範囲第１０項の送り装置において、前記送り装置が中心送り軸線 まわりに回転して第１ピッチ円直径に沿って前記物品の中心軸線を移動させる ことができるように装着してあり、さらに、最初に述べた送り装置にとって代 わって複数の第２物品を前記第１のステーションから前記第２のステーション まで移送する第２の回転送り装置を包含し、前記第２の物品が、最初に述べた 物品と異なる横断面寸法を有し、前記第２の送り装置が前記第２物品うちの１ つを受け入れてそれを前記第１のステーションから前記第２のステーションま で移動させるように形成した少なくとも１つのポケットを有し、前記第２の送 り装置が、前記中心送り軸線まわりに回転して前記第２物品の中心軸線を前記 第１のピッチ円直径と異なる第２ピッチ円直径に沿って移動させるように装着 してあることを特徴とする送り装置。 15． 請求の範囲第１０項の送り装置において、さらに、前記セグメントを前 記物品に貼り付けるセグメント貼付装置を包含することを特徴とする送り装置 。 16． 請求の範囲第１０項の送り装置において、前記送り装置が、中心送り軸 線まわりに回転して前記物品の中心軸線を第１のピッチ円直径に沿って移動さ せ得るように装着してあり、さらに、最初に述べた送り装置にとって代わって 複数の第２物品を前記第１のステーションから前記第２のステーションまで移 送する第２の回転送り装置を包含し、前記第２の物品が最初に述べた物品と異 なる横断面寸法を有し、前記第２の送り装置が前記第２の物品のうちの１つを 受け入れ、それを前記第１のステーションから前記第２のステーションまで移 動させるような形状の少なくとも１つのポケットを有し、前記第２の送り装置 が前記中心送り軸線まわりに回転して前記第２物品の中心軸線を前記第１のピ ッチ円直径と異なる第２のピッチ円直径に沿って移動させるように装着してあ ることを特徴とする送り装置。 17． 物品を入口点から出口点まで移送するための物品送りであって、このよ うな物品が互いに物理的に接触して配置された物品列の形で入口点に供給され 、前記物品送りが、中心軸線まわりに回転するように装着してあり、前記物品 が前記入口点から前記出口点まで移送される間に１つの物品を受け入れ、それ を保持する少なくとも１つのポケットを形成した周縁を有し、前記周縁が、ま た、案内セクションを形成してあり、この案内セクションが、物品送りが前記 中心軸線のまわりに回転するにつれて、前記物品列内のすぐ隣り合った物品と 接触し、その後、この隣接した物品を前記ポケット内へ案内し、次の隣接の物 品が同じポケットに入るのを防ぐように作用することを特徴とする物品送り。 18． 請求の範囲第１７項の物品送りにおいて、前記物品送りの前記周縁に複 数の前記ポケットが形成してあり、個別の案内セクションが前記ポケットの各 々と関連させてあることを特徴とする物品送り。 19． 請求の範囲第１７項の物品送りにおいて、前記物品送りが、物品が前記 入口点から前記出口点まで移送されるにつれて、第１のピッチ円直径に沿って 前記物品の中心軸線を移動させ、さらに、最初に述べた物品送りにとって代わ った第２の物品送りを包含し、複数の第２の物品を前記入口点から前記出口点 まで移送する用になっており、前記第２の物品が最初に述べた物品と異なる横 断面寸法を有し、前記第２の物品送りが前記第２物品の１つを受け入れてそれ を前記入口点から前記出口へ移動させるように形成した少なくとも１つのポケ ットを有し、前記第２の物品送りが、前記中心軸線まわりに回転して前記第２ の物品の中心軸線を前記第１のピッチ円直径と異なる第２のピッチ円直径に沿 って移動させるように取り付けてあることを特徴とする物品送り。 20． 複数の物品を扱う方法であって、 インフィード・ステーションにほぼ連続した流れとして複数の物品を移 動させ、前記第１のステーションに到達した第１の物品を第２の物品の前方に それと物理的に接触した状態で位置させ、前記第２物品を第３物品と物理的に 接触した状態に位置させる段階と； 送り装置を回転させて前記第１の物品を前記第２の物品から切り離し、 前記第１の物品を前記第１のステーションから前記第２のステーションまで移 送する段階とを包含し、前記送り装置が、前記物品の１つを受け入れてそれを 前記第１のステーションから第２のステーションまで移送するように形成した 少なくとも１つのポケットと、前記第１の物品を前記第２の物品から切り離し 、前記ポケット内へ移動させて、前記第１の物品の前記第２の物品からの切り 離し中に前記第２の物品の運動を制御し、そして、前記送り装置のさらなる回 転時に前記ポケット内へ前記第２の物品を移動させるように形成した案内セク ションとを包含することを特徴とする方法。 21． 請求の範囲第２０項記載の複数の物品を取り扱う方法において、前記送 り装置を回転させる前記段階が、前記ポケットを構成する前縁および前記案内 セクションを構成する後縁を有する複数の輪郭付きアームを有する送り装置を 回転させる段階を包含することを特徴とする方法。 22． 請求の範囲第２１項記載の複数の物品を扱う方法において、前記送り装 置を回転させた後、前記輪郭付きアームのうち隣接の輪郭付きアームの前記ポ ケット内へ前記第２容器を移動させ、前記輪郭付きアームのうち前記隣接の輪 郭付きアームの前記後縁が前記第３の物品から前記第２の物品を切り離し、前 記第２の物品の前記第３の物品からの切り離し中に前記第３の物品の運動を制 御し、前記送り装置のさらなる回転時に前記輪郭付きアームのうち次の隣接の 輪郭付きアームの前記ポケットに前記第３の物品を移動させることを特徴とす る方法。 23． 請求の範囲第２０項記載の複数の物品を扱う方法において、前記送り装 置が、中心送り軸線まわりに回転して前記物品の中心軸線を第１のピッチ円直 径に沿って移動させるように装着してあり、複数の物品を移動させる前記段階 が、複数の付加的な物品を前記インフィード・ステーションに移動させる段階 を包含し、前記付加的な物品が最初に述べた物品と異なる横断面寸法を有し、 さらに、最初に述べた送り装置を第２の送り装置と交換し、前記付加的な物品 のうち第１の物品を前記付加的な物品のうち第２の物品から切り離し、前記イ ンフィード・ステーションから前記出口ステーションへ前記付加的な物品のう ち前記第１の付加的な物品を移動させる段階を包含し、前記第２の送り装置が 、前記中心送り軸線まわりに回転して前記付加的な物品の中心軸線を、前記第 １のピッチ円直径と異なる第２のピッチ円直径に沿って移動させるように装着 してあることを特徴とする方法。 24． 請求の範囲第２０項記載の複数の物品を取り扱う方法において、複数の 物品を移動させる前記段階が、前記インフィード・ステーションに複数の容器 を移動させる段階を包含することを特徴とする方法。 25． 請求の範囲第２０項記載の複数の物品を取り扱う方法において、さらに 、前記物品の各々の前記外面に材料のセグメントを貼り付ける段階を包含する ことを特徴とする方法。 26． 請求の範囲第２５項記載の方法において、複数の物品を移動させる前記 段階が、前記インフィード・ステーションに複数の容器を移動させる段階を包 含し、材料のセグメントを貼り付ける前記段階がラベルを前記容器に貼り付け る段階を包含することを特徴とする方法。