物品を処理するためのシステム

专利摘要:
入力から物品（Ｂ）を移動させるための第１のコンベヤ（９０）と、第１のコンベヤに対して直線でないある角度に配置された、物品を出力へ移動させるための第２のコンベヤ（８８）とを備える物品配列システム。この物品処理システムは、第１のコンベヤ（９０）から第２のコンベヤ（８８）へ物品を積み替えるための機構（３０）を備える。この機構（３０）は、第２のコンベヤへ積み替えられたときに、物品が、メータリングされた隣接するレーン（１２４ａ〜１２４ｆ）内に配置されるような、第１のコンベヤによって運ばれた物品の再編成を容易にするように構築され、配置されており、第２のコンベヤ（８８）によって運ばれる物品のメータリングされた隣接するレーンの数は、第１のコンベヤ（９０）によって運ばれる物品の隣接するレーン（１００、１０２）の数よりも大きい。
公开号:JP2011513161A
申请号:JP2010549797
申请日:2009-03-03
公开日:2011-04-28
发明作者:ジャン−クリストフ・ボネン；パスカル・マルタニ
申请人:ミードウエストヴェイコ・パッケージング・システムズ・エルエルシー；
IPC主号:B65G47-30

专利说明:

[0001] 本発明は、物品の包装および物品の処理の分野に関する。具体的には、本発明は、物品をメータリング（metering）し、集団化（grouping）し、整列させる（aligning）装置および方法に関する。ただしこれらに限定されるわけではない。]
背景技術

[0002] 包装分野では、缶、瓶などのさまざまなタイプの１次物品を、一連の物品をマルチパックとして一緒に含みまたは保持する２次パッケージ（カートン）に入れて包装することができる適合性のある機械およびサブアセンブリを提供することが求められている。いくつかのマルチパックまたはカートンを３次パッケージにコレート（collate）するために、このようなマルチパックを後続のサブアセンブリに渡すことが知られている。]
[0003] 経済的かつ効率的な包装のためには、包装された１次物品のスループットをできるだけ高くすること、および１次処理ライン、例えば瓶詰めラインの出力が、２次包装ラインの動作速度によって限定されないことを保証することが必要である。加えて、包装ラインの直線サイズおよび／または床面積、物品のタイプ、ならびに包装ラインが対応することができるカートンのタイプは、考慮すべき重要事項である。機械ラインをより速く動かすことができればより高いスループットを達成することができるが、カートンの操作が、運転速度を限定する複雑さを導入するときには、これが常に可能というわけではなく、運転速度がより高い場合にはしばしば、より大きな直線サイズを有する包装機械が必要となる。さらに、高速で運転すると、摩擦および熱によって機械の構成部品が摩耗、損傷することがある。これにより、包装機械、場合によっては瓶詰めライン全体の動作不能時間、ならびに機械の修理費用が生じることがある。]
[0004] したがって、機械の運転速度を単純に増大させる以外の方式で機械出力を最適化したほうが有利である。汎用型であり、１次処理ラインから出力された物品を受け取り、それらをさまざまな方式で操作することができる包装および処理アセンブリを提供することも望ましい。集団化された１次物品を２次包装カートンに包装することが知られている。集団化されたあるアレイ、例えば２×３アレイとして２次物品を生産する必要がある場合には一般に、６つの物品からなる集団が該アレイとして包装されるように、該物品をメータリングし、集団化し、次いで２次包装カートンを操作することができる包装機械が使用される。次いで、８つの物品からなる集団に集団化された物品を例えば２×４アレイとして包装するように変更する必要が生じた場合には、異なる配列の１次物品のメータリング、集団化および包装を達成することができるように、全く異なる包装機械が必要となるか、または、機械のある部品を交換するために、包装機械のかなりの動作不能時間が必要となる。動作不能時間は、処理ライン全体に影響を与える可能性があり、例えば瓶詰めラインにおける１次物品の生産を阻害する可能性がある。]
[0005] 知られている多くの機械は、１つのタイプのカートンだけしか包装することができず、瓶詰め工場では、異なるタイプのカートンを包装するために、複数の機械を使用することを余儀なくされることがある。それぞれの機械は、かなりの床面積をとり、その購入および運転に多額の費用がかかることがある。一般に、これらの機械はそれぞれ別々の物品インフィードを有する。さまざまな物品、カートンタイプおよびカートンサイズに対応するように適合させることができる包装機械を有することが望ましい。占有床面積を小さくするために、包装機械の直線サイズをできるだけ小さくすることも望ましい。]
発明が解決しようとする課題

[0006] 本発明は、包装および物品処理の分野においていくつかの利点または改良を提供することを追求する。]
課題を解決するための手段

[0007] これに応じて、本発明の第１の態様は、入力から物品を移動させるための第１のコンベヤと、第１のコンベヤに対して直線でないある角度に配置された、物品を出力へ移動させるための第２のコンベヤとを備える物品配列システムであって、第１のコンベヤから第２のコンベヤへ物品を積み替えるための機構を備え、前記機構が、第２のコンベヤへ積み替えられたときに、物品が、メータリングされた隣接するレーン内に配置されるような、第１のコンベヤによって運ばれた物品の再編成を容易にするように構築され、配置されており、第２のコンベヤによって運ばれる物品のメータリングされた隣接するレーンの数が、第１のコンベヤによって運ばれる物品の隣接するレーンの数よりも大きい、物品配列システムを提供する。]
[0008] 好ましくは、物品を積み替える機構が、物品の配列された集団を第１の位置から第２の位置へ積み替えるために、物品を配列された集団としてリリース可能に把持するようにそれぞれが構築され、配置された１つまたは複数の要素を備え、前記要素がそれぞれ、前記第１の位置と前記第２の位置との間を可変の角速度で移動することができるような方式で、第１の位置と第２の位置との間を前記要素の他の要素に対して独立に移動可能である。]
[0009] 好ましくは、物品を積み替える機構が、横方向の物品の数と縦方向の物品の数がＮ×Ｗになるように配列された集団としていくつかの物品を持ち上げ、前記集団を、前記いくつかの物品が、横方向の物品の数と縦方向の物品がＷ×Ｎになるように配列された集団として前記第２のコンベヤ上に下ろされるような方式で、前記第２のコンベヤへ積み替え、操作するように動作可能であり、ＮおよびＷがそれぞれ整数であり、ＷがＮよりも大きい。よりいっそう好ましくは、Ｎ＝２およびＷ＝６である。]
[0010] 好ましくは、物品を積み替える前記機構の下流に、再配置機構が配置され、前記再配置機構が、１つまたは複数の物品を持ち上げ、配置しなおし、下ろし、それによって、前記第２のコンベヤによって運ばれる、より多くのメータリングされた隣接するレーン内に配置された前記物品を再配置して、異なる配列を有する物品の出行ストリームを形成するように動作可能である。この異なる配列は、物品を積み替える機構によって決定された物品の最初の配列と比べて異なっている。]
[0011] 第２の態様によれば、本発明は、物品を積み替えるための積み替え装置または機構であって、物品の配列された集団を第１の位置から第２の位置へ積み替えるために、物品を配列された集団としてリリース可能に把持するようにそれぞれが構築され、配置された１つまたは複数の要素を備え、前記要素がそれぞれ、前記第１の位置と前記第２の位置との間を可変の角速度で移動することができるような方式で、第１の位置と第２の位置との間を前記要素の他の要素に対して独立に移動可能である、積み替え装置または機構を提供する。好ましくは、それらの複数の要素が、積み替え装置の中心軸を軸に回転するように配置される。]
[0012] 好ましくは、物品を積み替える積み替え装置または機構が、物品の配列された集団を第１の位置から第２の位置へ積み替えるために、物品を配列された集団としてリリース可能に把持するようにそれぞれが構築され、配置された複数の要素を備え、各要素が、各要素を回転運動させるための独立に制御可能なアームに取り付けられており、各アームが、各アームの移動を独立に制御できるような形で、それ自体の駆動手段に結合されている。任意選択で、各独立アームの駆動手段は各独立アームに固定され、前記独立アームと一緒に移動する。]
[0013] 好ましくは、物品をリリース可能に把持する要素がそれぞれ、第１のガイド経路に結合された第１の可動マウントによって独立アームに取り付けられており、第１のガイド経路が、第１の次元または平面内における前記独立アームに対する前記第１の可動マウントの位置を制御し、それによって、前記第１および第２のそれぞれの位置における前記要素の位置、ならびに前記第１の位置と前記第２の位置との間における前記要素の位置を制御するように構築され、配置されている。]
[0014] 任意選択で、各アームの独立に制御可能な駆動手段は、第１のコンベヤによってその第１のコンベヤと同じ速度で運ばれる物品の隣接するレーンのそばに要素を駆動するように動作可能であり、かつその要素を、第２のコンベヤの隣接するレーンのそばに、その第２のコンベヤと同じ速度で駆動するように動作可能である。]
[0015] 好ましくは、第１のコンベヤの速度と整合した状態と第２のコンベヤの速度と整合した状態との間で、要素が、第２のコンベヤのレーンと整列した状態で第２のコンベヤに到達し、第２のコンベヤの速度と整合するような適当な角速度で要素を駆動するように、制御可能な駆動手段が動作可能である。]
[0016] 任意選択で、各要素は、把持ツールのアレイを備え、各把持ツールは、物品をリリース可能に保持するためのものであり、把持ツールのアレイの各把持ツールは、要素が取り上げ、配置する物品の相対的な間隔を調整するために互いに対して可動であるような形で、要素に取り付けられる。]
[0017] 任意選択で、第２のコンベヤは一連の移動横方向仕切板を備え、積み替え機構は、縦方向に奇数個の物品を有する出力物品集団を形成するために、前記移動横方向仕切板のうちの１つの仕切板の両側に一団の物品を下ろす。]
[0018] 第３の態様によれば、本発明は、移動している入来物品ストリームに対して動作するように動作可能な再配置機構であって、１つまたは複数の物品を同時に掴むように動作可能な１つまたは複数のツールを有し、前記ツールが、ローディングする第１の位置において物品を把持し、持ち上げるために、移動しているストリームの速度と整合するように動作可能であり、アンローディングする離隔した第２の位置において、移動しているストリームの速度と整合するように動作可能であり、前記第２の位置が、前記第１の位置に対して縦方向および／または横方向に離隔するような形で、移動している物品に対する上流側または下流側の速度および／または位置、ならびに／あるいは移動している物品に対する横方向位置を変化させるように動作可能であるような方式で、前記１つまたは複数のツールが、前記移動している入来物品ストリームに対して移動可能であり、それにより、再配置機構が、入来物品ストリームを、入来物品ストリームの配列とは異なる配列を有する離隔した集団として、出行物品ストリーム内へ再配置するように動作可能である、再配置機構を提供する。]
[0019] 他の態様によれば、本発明は、物品のストリームをメータリングするのに適した装置であって、規則正しく配置された一連のラグを備え、ラグがそれぞれ前縁および後縁を有し、前記前縁と前記後縁とが互いに対してテーパを形成し、テーパの付いたそれぞれのラグが物品ストリーム内へ挿入される程度を変化させる手段によって、前記装置がメータリングする物品間の間隔を調整することができる装置を提供する。]
[0020] 好ましくは、前記装置が、規則正しく配置された一連のラグを保持するエンドレスコンベヤを備え、エンドレスコンベヤが、隣接する物品間に配置された規則正しく配置されたラグによって、物品を、規則的なピッチで運ぶ作用リーチを備え、前記前縁および後縁が、エンドレスコンベヤから最も遠いラグの先端から、エンドレスコンベヤに最も近いラグの後部へ、ラグの幅が増大するように成形されており、メータリング中の物品のストリームに対するラグの位置を調整することによって、それぞれのラグが、隣接する物品間のより大きなまたはより小さなスペーサとなるように、ラグが配置されており、それによって、この装置を、第１の幅を有する物品の第１のストリームをメータリングし、異なる第２の幅を有する物品の第２のストリームを、同じ規則的なピッチでメータリングするように適合させることができる。]
[0021] 他の態様によれば、本発明は、物品ストリームをメータリングする装置であって、第１の経路に沿って第１の方向へ物品ストリームを運ぶ手段と、このストリーム中の物品と係合するラグを備えるエンドレスコンベヤとを備え、ラグが、互いに対してテーパを形成した前縁および後縁を備え、前記エンドレスコンベヤが、前記第１の方向に対して直角の第２の方向へ可動である、装置を提供する。異なる寸法の物品ストリームに対応するため、エンドレスコンベヤは、横方向に可動であることが好ましい。]
[0022] 他の態様によれば、本発明は、物品を処理する方法であって、
（ｉ）隣接する物品Ｎ個分の幅を有する入力ストリームとして物品を提供する段階と、
（ｉｉ）前記入力ストリームから、幅Ｎ物品、長さＷ物品の配列を有する物品の集団を選択する段階と、
（ｉｉｉ）選択した前記集団を連続的に回転させて、幅Ｗ物品、長さＮ物品の配列にする段階と、
（ｉｖ）回転させた前記選択した集団を、出力へ同時に積み替えて、出力物品ストリームを形成する段階であり、物品が、メータリングされた隣接するレーン内に配置され、前記出力内のメータリングされた隣接する物品レーンの数Ｗが、入力ストリーム内の隣接する物品の数Ｎよりも大きい、段階と
を含む方法を提供する。]
[0023] 本発明の他の態様は、１次処理装置のアウトフィードから、１つまたは複数の２次処理装置へ、物品をストリームとして送達するように構築され、配置された１次コンベヤを備え、前記２次処理装置がそれぞれ、前記１つまたは複数のそれぞれの２次処理装置によってメータリングされ、配列された物品ストリームが形成されるような形で、物品をメータリングし、配列するための手段を備える、物品処理システムを提供する。]
[0024] 次に、添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を説明する。]
図面の簡単な説明

[0025] 本発明の第１の実施形態による物品処理システムを概略的に示す図である。
図１の物品処理システムの第１のサブアセンブリの一部を示す図である。
図２の第１のサブアセンブリ内で使用される調節器ないしメータリング装置の一部分を上から見た概略図である。
図３の調節器の第１の動作位置を示す図である。
図３の調節器の第２の動作位置を示す図である。
図４Ａの第１の位置および図４Ｂの第２の位置における調整器のピッチの概略図である。
ロボットディバイダの透視図である。
図５のロボットディバイダの独立アームの透視図である。
図６の独立アーム、その両端に結合されたツールヘッドおよび円形ガイド軌道の透視図である。
両頭形の独立アームおよび軌道カムをたどっているその両端に取り付けられたツールヘッドの概略透視図である。
ロボットディバイダの構成部品の別図である。
ロボットディバイダの構成部品の別図である。
ロボットディバイダの構成部品の別図である。
ロボットディバイダの構成部品の別図である。
ロボットディバイダの構成部品の別図である。
第１のモードで動作しているロボットディバイダの概略図である。
第２のモードで動作しているロボットディバイダの概略図である。
第３のモードで動作しているロボットディバイダの概略図である。
第１の動作モードにある再配置機構を上から見た透視図である。
第２の動作モードにある再配置機構を上から見た透視図である。
第３の動作モードにある再配置機構を上から見た透視図である。
第４の動作モードにある再配置機構を上から見た透視図である。] 図１ 図２ 図３ 図４Ａ 図４Ｂ 図５ 図６
実施例

[0026] 図面に示された諸フィーチャの参照を容易にするため、フィーチャおよびフィーチャを示すために使用した参照符号の一覧を以下に示す。]
[0027] ]
[0028] 以下の説明では、そのほぼ全体を通じて、図面を参照する。本発明の第１の実施形態の物品処理システム１０を図１に示す。充填ないし瓶詰めライン（図示せず）から不定かつ高速に出力された瓶、缶などの１次物品Ｂは、マスコンベヤ１２上に送達される。フィルタリングガイド２６が、大量の入来１次物品Ｂを、第１および第２のレーン１００、１０２上に集めて、物品Ｂ ２つ分の幅を有する物品Ｂの入来ストリーム１４を形成する。入来ストリーム１４中の物品Ｂは第１および第２のレーン１００、１０２上を運ばれ、連続する物品間のピッチは一定ではない。] 図１
[0029] 図１には、第１のジャンクション１６が示されている。このジャンクションでは、物品Ｂの入来ストリーム１４に第１のサブアセンブリ２８が接続する。物品Ｂが第１のサブアセンブリ２８内へ運ばれるときに、物品Ｂの対を、物品Ｂの前の対および次の対から離隔し、物品Ｂの対間のピッチ「Ｐ」を制御するため、調節器（regulator）８６（図１には示されていないが、後に図３〜４Ｃに関して詳細に説明する）が使用される。物品Ｂの入来ストリーム１４が調節された後、調節されたストリームから一団の物品Ｂを取り上げるロボットディバイダ（robotic divider）３０が、入来ストリーム１４に対して動作する。好ましくは、調節されたストリームの出力端から１２個の物品が６×２アレイとして連続的に持ち上げられ、回転され、第２のコンベヤ８８上に置かれる。図２にはこの処理がより詳細に示されており、この処理については後に（５〜１３Ｃを参照して）より詳細に説明する。その結果、入来ストリーム１４の元の幅が２レーン１００、１０２なのに対して、物品６つ分の幅を有する物品Ｂの第２のストリーム３２が形成される。物品Ｂの第２のストリーム３２は、第１のサブアセンブリにおいて再配置機構１８によりさらに処理される。] 図１ 図２ 図３ 図４Ａ 図４Ｂ 図４Ｃ
[0030] 第１のサブアセンブリ２８の一部分の拡大図を示す図２に、上述の機構をより詳細に示す。物品Ｂの元の入来ストリーム１４が、第１のサブアセンブリ２８内へＸ方向に運ばれる様子が示されている。星形車３６（および後述する構成部品）を備える調節器８６は、物品Ｂの入来ストリーム１４がきちんと並べられていること、言い換えると、入来ストリーム１４中の物品Ｂの連続する対間のピッチＰ（図３参照）が一定であることを保証する。ローディングセクション（loading section）４２において、ロボットディバイダ３０のツールヘッド４０ａが、メータリングされた物品ストリームに対して動作し、１２個の物品Ｂを２×６アレイとして同時に持ち上げる。２つのレーン１００、１０２からそれぞれ６つの物品が取り上げられる。ロボットディバイダ３０は、図２に示すように、Ｙ方向に回転する。ロボットディバイダ３０が回転すると、ツールヘッド４０ａおよび持ち上げられた一団の物品Ｂは、第２のコンベヤ８８と整列するように動かされ、向きが変えられる。参照符号４４によって示す図２のアンローディングセクション（unloading section）には、先行するツールヘッド４０ｂが示されている。ツールヘッド４０ｂのアンローディングの後、ロボットディバイダ３０の連続回転により、そのツールヘッド４０ｂは、アンローディングセクション４４を離れ、ローディングセクション４２へ戻って、物品Ｂの別の一団を収集し、送達する。同時に、直ぐ後ろのツールヘッド４０ａが回転し、第２のコンベヤ８８と整列する。この集団化された物品の連続収集および送達は、第１のコンベヤ９０上のメータリングされた入来ストリームの物品Ｂが、一つ残らず、秩序立った方法で、好ましくは別々の物理レーンで、第２のコンベヤ８８に積み替えられるように構成され、これにより、第２のコンベヤ８８上に、物品のメータリングされた第２のストリーム３２が形成される。この実施形態では、物品Ｂのメータリングされた第２のストリーム３２の幅が、物品Ｂ ６レーン分である。物品Ｂの第２のストリーム３２の幅はしたがって、２レーン１００、１０２分でしかない物品Ｂの入来ストリーム１４の幅よりも大きい。] 図２ 図３
[0031] そのようなものとして、入力から物品Ｂを移動させるための第１のコンベヤ９０と、第１のコンベヤ９０に対して直線でないある角度に配置された、物品を出力へ移動させるための第２のコンベヤ８８とを備える物品処理システム１０が提供され、この物品処理システムは、第１のコンベヤ９０から第２のコンベヤ８８へ物品を積み替えるための機構３０を備える。前記機構は、第２のコンベヤ８８へ積み替えられたときに、物品Ｂが、メータリングされた隣接するレーン内に配置されるような、第１のコンベヤ９０によって運ばれた物品Ｂの再編成を容易にするように構築され、配置され、第２のコンベヤ８８によって運ばれる物品のメータリングされた隣接するレーンの数は、第１のコンベヤ９０によって運ばれる物品の隣接するレーンの数よりも大きい。積み替え機構３０は、横方向の物品の数と縦方向の物品の数がＮ×Ｗになるように配列された集団としていくつかの物品Ｂを持ち上げ、前記集団を、前記いくつかの物品が、横方向の物品の数と縦方向の物品の数がＷ×Ｎになるように配列された集団として前記第２のコンベヤ８８上に下ろされるような方式で、前記第２のコンベヤ８８へ積み替え、操作するように動作可能である。ＮおよびＷはそれぞれ整数であり、ＷはＮよりも大きい。示した例では、Ｎ＝２およびＷ＝６である。]
[0032] 再配置機構１８（図２により詳細に示されている）は、物品６つ分の幅を有する第２のストリーム３２を操作して、さまざまな配列を形成するように動作可能である（例示的な再配置機構１８の動作および構造ならびに該ロボットの代替変形動作については図１４Ａ〜Ｄを参照して後により詳細に説明する）。示した物品処理システム１０の実施形態では、第１のサブアセンブリ２８が、物品を４×ｎアレイに集団化する再配置機構１８を備える（ｎは０よりも大きな整数である）。この処理は、第２のメータリングセクション４６で実施される。４×ｎアレイとして編成され、メータリングされた物品のストリーム８４が、再配置機構１８から、言い換えると第２のメータリングセクション４６から出力される。再集団化された物品は全体が４８で示されており、４×ｎアレイの形態のメータリングされた物品は、第１の包装機械２２（図２には示されていない）へ送られる。第１の包装機械２２（図１参照）は、１次物品の４×ｎアレイをそれぞれが含む２次パッケージまたはカートン（図示せず）を形成するための半製品（ｂｌａｎｋ）（図示せず）を受け取るように構成されている。第１の包装機械２２は、別の配列の物品を包装するように適合させることができる。第１の包装機械２２は、本出願の出願人が生産している包装機械などの当技術分野で知られている機械である。他のタイプの包装機械を使用する実施形態では、再配置機構を使用する必要がないことがあり、あるいは、再配置機構が包装機械の一体の部分として形成され、独立型のサブアセンブリとして提供されないことがある。] 図１ 図１４Ａ 図１４Ｂ 図１４Ｃ 図１４Ｄ 図２
[0033] 再び図１を参照すると、物品２つ分の幅を有するストリーム１４は、物品処理システム１０を巡って運ばれ続けていることが分かる。図示の実施形態では、調節器（図示せず）、ロボットディバイダ（図示せず）、第２の再配置機構２０および第２の包装機械２４を備える第２のサブアセンブリ３４が配置されている。本発明の他の実施形態では、物品２つ分の幅を有するこのストリーム１４にそれぞれ接続することができる複数のサブアセンブリを配置することが予想される。他の実施形態では、サブアセンブリの数「Ｎ」が、０よりも大きい、実用面を十分に考慮した（床面積、スループットおよび融通性を考慮した）対応可能な必要なサブアセンブリの最大数までの整数である。サブアセンブリの最大数は、１次処理ライン（例えば瓶詰めライン）の出力速度によっても限定されることがある。（各サブアセンブリが、瓶詰めラインから出力される物品の１／３を処理することができる実施形態では、必要なサブアセンブリの最適数「Ｎ」は３であり、第４のサブアセンブリは余分となることになる。）第２のサブアセンブリ３４は第１のサブアセンブリ２８と同様に動作し、ここでさらに説明することはしない。] 図１
[0034] 物品処理システム１０は、１次処理ラインから高速で出力された不規則に寄り集まった大量の物品を受け取り、これらの物品Ｂを「Ｎ」（この例ではＮ＝２）個のサブアセンブリに供給する。これらのサブアセンブリでは、２レーン分の幅を有する物品Ｂの入来ストリーム１４が調節され、操作されて、２レーンよりも多くの物品Ｂのレーンを含む物品Ｂの第２のストリーム３２が形成される。このメータリングされたより幅の広い第２のストリーム３２は、任意選択の再配置にかけられ、この再配置の出力ストリーム８４は、別の処理装置に送達される。この実施形態では、この別の処理装置が２次包装機械２２、２４であり、これらの機械では、集団化されたそれぞれの物品Ｂが、マルチパック型カートン（図示せず）に入れて包装される。ロボットディバイダ３０はコンパクトであり、物品の入来ストリーム１４と出行ストリーム８４との間の方向の変更ならびにレーン数の再編成が容易なため、物品処理の高いスループットを達成することができ、同時に、直線機械ラインの低減、あるいは機械ラインの長さまたは面積の低減が達成される。床面積の節減、スループットの増大、さらに、１次処理ラインから出力された物品Ｂを、さまざまなタイプ、サイズおよび／または配列の２次パッケージに入れて包装することができる物品処理システム１０の融通性（これは、サブアセンブリが、必要な幅を有する編成された集団として物品Ｂを出力することができることに起因する）は全て、物品の処理および包装における重要な利点の達成に寄与する。]
[0035] 次に、図３から１４Ｄを参照して、各サブアセンブリの構成部品をより詳細に説明する。各サブアセンブリは同様の構成部品を有するため、それらの構成部品は一度だけ説明する。サブアセンブリはそれぞれ、調節器８６、ディバイダロボット３０および再配置機構１８、２０を備えることを理解されたい。物品処理システム１０の代替実施形態では、調節器８６が、マスコンベヤ１２の出力の近くに配置され、物品Ｂ ２つ分の幅を有する入来ストリーム１４が、調節された後のストリームである。このようにすると、物品処理システム１０全体に対して調節器８６が１つだけ必要となり、各サブアセンブリは、ディバイダロボット３０および再配置機構１８、２０だけを備える。さらに、各サブアセンブリ２８、３４に示された再配置機構１８、２０は任意であり、他の実施形態では、１つまたは複数のサブアセンブリが再配置機構１８、２０を持たない。] 図３
[0036] 次に、図３から４Ｃを参照して、図２に示された調節器８６をより詳細に説明する。調節器８６は、物品Ｂの入来ストリーム１４の２つのレーン１００、１０２の両側に配置された一対の星形車３６を備える。各星形車３６は、レーン１００、１０２のうちの一方のレーン内の物品Ｂに対して動作し、物品の第１のメータリングを開始する。星形車３６の機構については当技術分野においてよく知られており、したがってここでさらに説明することはしない。続いて、２つのレーン１００、１０２内を運ばれている物品Ｂが、第１のラグチェーンテーブル（lug chain table）９６と第２のラグチェーンテーブル９８の間に通される。各ラグチェーンテーブル９６、９８には、エンドレスラグチェーン（またはベルト）９２、９４が取り付けられている。第１のラグチェーンテーブル９６には第１のラグチェーン９２が取り付けられており、第２のラグチェーンテーブル９８には第２のラグチェーン９４が取り付けられている。第１および第２のラグチェーン９２、９４はそれぞれ、等間隔に配置された一連のラグ１０４を備える。] 図２ 図３
[0037] 各ラグチェーンテーブル９６、９８は、入来ストリーム１４の物品Ｂのラインに平行に整列した作用リーチ（working reach）１０６、戻りリーチ（return reach）１０８およびインターセプションリーチ（interception reach）１１０を有するように成形されている。インターセプションリーチ１１０は、入来ストリーム１４に対して鋭角に配置されている。ラグ１０４の形状は、三角形または少なくともテーパの付いた形状であり、三角形ラグ１０４の第１の側はラグ１０４の前縁を構成し、三角形ラグ１０４の反対側はラグ１０４の後縁を構成する。インターセプションリーチ１１０の間に、第１および第２のそれぞれのラグチェーン９２、９４のラグ１０４の前縁が、物品Ｂの後側縁と接触する（図３参照）。第１および第２のラグチェーン９２、９４は、入来ストリーム１４のコンベヤおよび／または星形車３６よりもわずかに速い速度で駆動されることが好ましい。第１および第２のそれぞれのラグチェーン９２、９４のラグ１０４が物品Ｂの側面と接触すると、物品Ｂは、そのラグ１０４によって、それまで移動していた速度よりも速い速度で運ばれる。これにより先行する物品Ｂ１は加速されて、後続の物品Ｂ２から離れる。インターセプションリーチ１１０の終わりおよび／または作用リーチ１０６の始めまでに、ラグ１０４は、先行する物品Ｂ１と直ぐ後ろの物品Ｂ２との間に配置される。連続するラグが、インターセプションリーチ１１０を次々と通過し、各レーン１００、１０２の物品Ｂを連続的に離隔させると、物品２つ分の幅を有するメータリングされた物品ストリームが形成され、第１のサブアセンブリ２８のローディングセクションを通して運ばれる。物品Ｂ間の規則的かつ一定のピッチ「Ｐ」を図３に示す。第１および第２のラグチェーン９２、９４の速度は、当技術分野において知られているサーボモータ、電動機などのコンピュータ制御が可能な駆動手段によって制御される。第１および第２のラグチェーン９２、９４が、入来物品ストリーム１００、１０２と適当な速度で対合することを保証するため、第１および第２のラグチェーン９２、９４のこの制御手段を、最初の瓶詰めライン（図示せず）から出力された物品の速度を監視する中央制御ユニットに結合することができる。] 図３
[0038] インターセプションリーチ１１０の間の１次物品Ｂに対する三角形（またはテーパの付いた形状）のラグ１０４の姿勢は、ラグ１０４が、物品Ｂ１を加速し、次いで、その加速された物品Ｂ１と次の物品Ｂ２との間に生じた空間の少なくとも一部を占めることを可能にする。隣接する物品Ｂ１とＢ２の間の空間はピッチ「Ｐ」として知られ、より大きな直径またはより小さな直径の物品Ｂに対応するときでも、そのピッチ「Ｐ」を維持することができる。示した実施形態では、成形されたそれぞれのラグ１０４の形状が三角形であり、ラグ１０４の後側縁に対するラグ１０４の前側縁の幅が相対的に次第に変化する、すなわち段々に増大する幅を有するテーパの付いた任意の形状が、記載した目的と同じ目的を達成すると予想される。次に、図４Ａおよび４Ｂを参照して、入来物品Ｂの直径に関わらずピッチＰを維持することができる方法を示す。] 図４Ａ
[0039] 図４Ａでは、物品Ｂの直径がそれぞれＤ１である。この直径Ｄ１は、図３に示した物品Ｂの直径よりも小さい。第１および第２のラグチェーンテーブル９６、９８は可動式であり、方向矢印Ｚ１によって示すように、入来ストリーム１４に近づけられている。このようにすると、ラグ１０４のより幅の広い部分Ｌ１が、隣接するそれぞれの物品Ｂ間の最大間隔を決定するように、第１および第２のそれぞれのラグチェーン９２、９４の三角形の（テーパの付いた）ラグ１０４が、直径Ｄ１の隣接する物品間により深く配置される。図４Ａに示すように、ピッチＰは、Ｐ＝Ｄ１＋Ｌ１として計算され、この式で、Ｌ１は、隣接する物品Ｂ間に配置された三角形ラグ１０４の最も幅の広い部分の幅である。同様に、図４Ｂに示すように、より大きな直径Ｄ２を有する物品Ｂに対応する場合には、ラグ１０４がより浅く割り込み、隣接する物品Ｂ間に配置されたラグ１０４の最も幅の広い部分Ｌ２がＬ１よりも小さくなる（すなわちＬ１＞Ｌ２）ように、第１および第２のラグチェーンテーブル９６、９８が、Ｚ２方向に互いから遠ざけられる。このように、図４Ｂのメータリングシステムのピッチは、Ｐ＝Ｄ２＋Ｌ２として計算され、したがってＤ２＋Ｌ２＝Ｄ１＋Ｌ１であり、物品Ｂの直径Ｄ１、Ｄ２の差は、三角形ラグ１０４が隣接する物品Ｂ１、Ｂ２を分離する程度の差によって埋められる。] 図３ 図４Ａ 図４Ｂ
[0040] 調節器８６はしたがって、１次処理ラインが、以前に出力していたものとは異なる直径を有する物品Ｂを出力する場合に、迅速かつ効率的な調整を提供する。したがって、物品Ｂは、以前と同じ規則的な位置でロボットディバイダ３０に供給され、ローディングセクション４２において、ロボットディバイダ３０のツールヘッド４０ａが、物品Ｂのアレイを掴むために下げられたときにも問題は生じない。第１および第２のラグチェーンテーブル９６、９８は、ラグに対する構造支持またはマウントを提供し、多くの異なる物理的形態をとることができる。第１および第２のラグチェーンテーブル９６、９８は、当技術分野において知られている手段によって移動させることができ、例えば、２つのテーブル９６、９８の作用リーチ間のねじによってそれらの作用リーチを互いに近づけ、または遠ざけることができ、あるいは、ジャッキ型機構を使用して、２つのテーブル間の相対距離を調整することもできる。どの物理機構を使用するにしても、支持体９６、９８の移動が自動化され、正確に制御可能であるように、電子駆動手段、したがってコンピュータ制御が可能な駆動手段を使用することが好ましい。]
[0041] 次に、図５〜１３Ｃを参照すると、例示的な実施形態のロボットディバイダ３０の具体的な構造が示されている。図５は、ロボットディバイダ３０の正面透視図を示す。ロボットディバイダ３０は、５本の独立アーム３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよび３８ｅを備え、これらはそれぞれ両頭形（double ended）であり、中心ハブ６８の周囲のところで回転軸７２上に取り付けられる（図６参照）。各独立アーム３８ａ〜３８ｅは両頭形であり、アームの両端にツールヘッド４０ａ〜４０ｊ（図１２参照）を備える。各独立アーム３８ａ〜３８ｅは、それ自体の駆動手段５０を備える。この実施形態では、各独立アーム３８ａ〜３８ｅが同様の駆動手段、好ましくはサーボモータなどのブラシレス電動機５０を有する。（他の例示的な例として、適当な任意の駆動手段を使用できることが予想され、ステッパモータまたは反作用電動機が十分な駆動手段となることが予想される。） 駆動手段５０は、円形ガイド５４（図５および１０参照）によって案内されて中心回転軸７２を軸にＹ方向に回転運動するように、各独立アームを駆動する。図１１は、駆動手段５０および回転コグ（rotary cog）８２に結合されたドライブスプロケット６６を示す。駆動手段がドライブスプロケット６６を回転させると、独立アーム３８ｂは、回転コグないし回転ガイド８２の周りを回転する。独立アーム３８ｂの安定した回転運動を保証するため、円形ガイド５４が提供される。円形ガイド５４は図１０に示されており、（軌道上の軸受の形態の）円形カム経路フォロア（ｆｏｌｌｏｗｅｒ）６４が、独立アーム３８ａの固定されたそれぞれの端部を円形カム経路５４上に維持する。他の適当なカム経路／カムフォロア機構を使用することもでき、示した例において使用されているカムシステムは、ＴＨＫ社（www.thk.de）によって販売されているＨＣＲ構造を有する部品（カムガイドおよびフォロア）を配備している。本発明は、独立アーム３８ａ〜３８ｅを本明細書の記載のとおりに操作するための有利なカムシステムを提示し、記載のロボットディバイダが提供する、ツールヘッドの制御可能な運動を達成する精密機構は任意であるとみなされる。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３Ａ 図１３Ｂ 図１３Ｃ 図５ 図６ 図７ 図８
[0042] ５本の独立アーム３８ａ〜３８ｅはそれぞれ、アームに固定されたそれ自体の駆動手段５０を有するため、円形カム経路５４を巡る各独立アーム３８ａ〜３８ｅの回転速度（角速度）および加速度は独立に制御可能である。（したがって駆動手段５０はそれぞれ、その駆動手段５０が取り付けられた独立アーム３８ａ〜ｅと一緒に、中心回転軸７２の周りを回転する。） したがって、ロボットディバイダ３０の円形経路５４上のある１つの位置で、ある１本の独立アーム３８ａが加速し、別の位置で別の１本の独立アーム３８ｂが等速運動し、別のアーム３８ｃが減速することができる。このように、各ツールヘッド対４０ａ／４０ｆ、４０ｂ／４０ｇ、４０ｃ／４０ｈ、４０ｄ／４０ｉおよび４０ｅ／４０ｊの回転速度は独立に制御可能である。]
[0043] 関連する独立アーム３８ａ〜３８ｅの両端に配置されたツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが、独立アーム３８ａ〜３８ｅの平面に対して垂直の方向、および中心回転軸７２に近づき、中心回転軸７２から遠ざかる水平の方向に移動できるような方式で、その独立アームに移動可能に結合される。さらに、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊの向きを独立に変更することができるような方式で、回転可能に移動することができる。例えば、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊの長辺を、独立アーム３８に対して０度から３６０度の任意の角度で配置することができる。]
[0044] 前段落で説明した移動を容易にするため、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊに動かないように取り付けられ、マウント７８に滑動可能に結合されたシャフト７０によって、マウントないし垂直ガイド７８に滑動可能に接続される。各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、第２のガイド１１２に滑動可能に取り付けられる。垂直ガイド７８と第２のガイド１１２は、垂直ガイド７８も、水平面内で、中心回転軸７２に近づき、中心回転軸７２から遠ざかる方向に移動できるような方式で接続されている。第２のガイド１１２は、任意選択で独立アーム３８ａの溝の中に取り付けられ、このことは、中心回転軸７２に近づき、中心回転軸７２から遠ざかる第２のガイド１１２の移動、したがってツールヘッド４０ａ〜４０ｊの移動が水平方向である、すなわち中心回転軸７２に対して半径方向であることを保証する（図６参照）。] 図６
[0045] 次に、図７および１０を参照すると、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊがマウント８０を備えていることが分かる。マウント８０は、マウント８０を回転させた場合に、それによってシャフト７０が回転し、それによってツールヘッド４０ａが回転することができるような方式で、シャフト７０に動かないように取り付けられる。マウント８０は、２対のカムフォロア８０ａ／８０ｂおよび８０ｃ／８０ｄを備える。これらのオリエンテーション（orientation）カムフォロアは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが中心回転軸７２の周りを回転するときにツールヘッド４０ａ〜４０ｊの回転運動を制御する上および下カム経路５２ｂ／５２ａの経路をたどる。この機構が図９に示されている。] 図７
[0046] ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが垂直カム経路５２をたどることを可能にするため、垂直ガイド７８上および第２のガイド１１２上にそれぞれ構成部品７４、６２が配置される（図５および７参照）。垂直カム経路５２は、この経路をたどっているツールヘッド４０ａ〜４０ｊが、ローディングセクション４２の領域において、ある角度で下降して、ローディングセクション４２で調節器８６によって集められている物品Ｂの集団と接触するように配置される。このようにすると、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが物品Ｂの１つの集団上に下降し、１２個の把持ツール１１４がそれぞれ、その集団の１つの物品の位置を突き止め、その物品Ｂを把持する。把持ツール１１４は、真空吸引カップまたは他の適当なリリース可能把持構成部品とすることができる。各独立アーム３８ａ〜３８ｅが回転運動を続けると、垂直カム経路５２および軌道経路５８をたどっている各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは第２のコンベヤ８８に向かって移動する。第２のコンベヤ８８は、第２のコンベヤ８８の底面に対して実質的に垂直に配置された一連のレーン仕切板１１６を備えることが好ましい。第２の（エンドレス）コンベヤ８８が回転すると、レーン仕切板１１６は直立位置に移動する。ツールヘッド４０ａおよび掴まれた物品集団がレーン仕切板１１６の上空を通過するため、垂直カム経路５２は短い上昇部分を有する。ツールヘッドによって掴まれた物品の集団はそれによってレーン仕切板１１６の上空を通過し、次いでほぼ直ちに、下降セクション長さを有する垂直カム経路５２によって下げられる。その物品集団は、６つの物品Ｂからなる前列が前レーンと整列し、６つの物品Ｂからなる後列が後レーンと整列するような形でレーン仕切板と整列する。この移動および整列については、図１３Ａ〜１３Ｃを参照してさらに説明する。整列した後、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは物品集団をリリースし、次いで、垂直カム経路５２の上昇部分をたどって、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊを持ち上げ、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊを物品集団から遠ざける。各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、同じ垂直カム経路５２をたどるサイクルを続け、それぞれ連続的に、入力ストリーム１４から一団の物品Ｂを収集し、第２のコンベヤ８８へ送達する。] 図１３Ａ 図１３Ｂ 図１３Ｃ 図５
[0047] 次に、図８を参照すると、その上に第２のガイド１１２が取り付けられた軌道カム５８が示されている。第２のガイド１１２は、軌道カム経路５８と接触するように配置されている第２のガイド１１２に結合された軌道カムフォロア７６、５６によって、軌道カム経路５８をたどる。軌道カム経路５８は、２つの直線部分を除き円形である。第１の直線部分１１８は、物品１４の入来ストリームに対して実質的に平行に配置され、より短い第２の直線部分１２０は、第２のコンベヤ８８に対して実質的に平行に配置される。各独立アーム３８ａ〜３８ｅがその駆動手段５０によって円形ガイド５４に沿って回転すると、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、軌道カム５８に沿って第１の直線部分１１８へ運ばれ、そこでは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊとローディングセクション４２のメータリングされた物品Ｂの入来ストリームとの間の平行関係が（連続的に）維持され、次いで曲線コーナに沿って運ばれて、第１のコンベヤ９０と第２のコンベヤ８８との間の角度の分だけ旋回し、次いで第２の直線部分１２０に沿って運ばれ、そこでは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊとアンローディングセクション４４の第２のコンベヤ８８との間の平行関係が維持される。軌道カム経路５８の直線部分１１８、１２０にある間に、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、それと同時に、前述の垂直カム経路５２によって決められたとおりに上げ下げされる。このように、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊの位置は、物品Ｂの集団を連続的に収集、送達するために３次元制御される。] 図８
[0048] 各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、垂直カム経路５２および軌道カム経路５８をたどる間にさらに、オリエンテーションカムシステム５２ａ／５２ｂもたどる。オリエンテーションカムシステム５２ａ／５２ｂは、下カム経路５２ａの上に、下カム経路５２ａと垂直方向に整列した状態で配置された上カム経路５２ａを備える。上および下オリエンテーションカム経路５２ｂ、５２ａは、図９Ａおよび９Ｂの平面図に、両方のカム経路のコースを見ることができるように並べて示されている。] 図９Ａ
[0049] シャフト７０にはマウント８０が動かないように取り付けられている。マウント８０は図１２および図９Ａ、９Ｂに示されている。各マウント８０は、（任意選択で低摩擦ローラとして形成された）一対の上カムフォロア８０ａおよび８０ｂを備える。各マウント８０はさらに、（やはり任意選択で低摩擦ローラとして形成された）一対の下カムフォロア８０ｃおよび８０ｄを備える。マウント８０は、実質的に長方形である（しかし、別の形状の構造も以下の機能を達成するのに適当であることが予想される）。上カムフォロア８０ａ、８０ｂは、マウント８０の上面の同じ第１の辺に配置され、下カムフォロア８０ｃおよび８０ｄの対は、マウント８０の下面の対角線上の反対側の第２の辺に配置される。この配置は図１２に最もよく示されている（この図ではカムフォロア８０ｄが隠れている）。４つのオリエンテーションカムフォロア８０ａ〜８０ｄは、オリエンテーションカム経路の上および下カム経路５２ｂ／５２ａをたどる（図９Ａ、９Ｂ参照）。上カムフォロア８０ａおよび８０ｂの対は上オリエンテーションカム経路５２ｂをたどり、同様に、下オリエンテーションカムフォロア８０ｃおよび８０ｄの対は下オリエンテーションカム経路５２ａをたどる。上および下オリエンテーションカム経路５２ｂおよび５２ａは、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが回転軸７２の周りを回るときに、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊの長辺とメータリングされた物品の入来ストリームとの間の実質的に平行な関係が維持されるような方式で、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが回転するような形状を有する。この特定の向きは任意であり、入来コンベヤ９０と第２のコンベヤ８８が互いに対して実質的に垂直に配置されているときに好ましい。第２のコンベヤ８８が代替角度で配置される実施形態では、オリエンテーションカム経路５２ａ、５２ｂが、一団の物品Ｂの収集と送達との間のマウント８０の回転、その結果としてのツールヘッド４０ａ〜４０ｊの回転が容易になるような代替構造を有する。このようにすると、アンローディングセクション４４において下ろされる物品集団の向きを、第２のコンベヤ８８のレーン仕切板１１６の向きと平行にして、入来コンベヤ９０と第２のコンベヤ８８との間の角度とは無関係に、下ろされる集団の６つの物品Ｂからなる各レーンと第２のコンベヤのレーンとの整列を保証することができる。] 図１２ 図９Ａ
[0050] マウント８０の回転位置は、図９Ａの平面図に示された上カム経路５２ｂによって設定されたコースを上カムフォロア８０ａ、８０ｂがたどることによって制御され、同様に、マウント８０の回転位置は、図９Ｂの平面図に示された下カム経路５２ｂによって設定されたコースを下カムフォロア８０ｃ、８０ｄがたどることによっても（大部分は同時に）制御される。上および下カム経路５２ｂ、５２ａを一回りする間のいくつかの位置にあるマウント８０が示されている。これらのマウント８０は、１つのマウントの１サイクルを示しており、それぞれのツールヘッド４０ａ〜４０ｊに結合されたそれぞれのシャフト７８に接続されたマウント８０のそれぞれの位置に対応しているわけではない。これらの図から、上カム経路５２ｂが２つの直線部分１１８ａ、１２０ａを有することが分かる。ロボットディバイダ３０を巡るサイクルの間に、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊが、第１のコンベヤ９０と第２のコンベヤ８８のうちの一方のコンベヤに隣接する位置に到達したときには、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、そのコンベヤ９０、８８に対して平行な向きを維持する必要がある。しかしながら、各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊは、（前述の垂直カム経路５８によって決められたとおりに）垂直方向に移動する必要もある。１１８ａ、１２０ａにある間は垂直カム経路５８が優先され、マウント８０は下げられて上カム経路５２ｂから離れる。これを容易にするため、これらの位置で下カム経路は中断しており、マウント８０が、下カム経路５２ａの平面よりも下に下がることを妨げない。マウント８０が下げられ（、続いて上げられ）るときに、マウント８０が回転しないことを保証するため、上カム経路５２ｂは、１１８ａ、１２０ａの領域に延長部分（図示せず）を備える。この延長部分はプレートの形態をとり、このプレートは、マウント８０の側面とこの延長プレートとの接触が、マウント８０が回転することを制限するように、上カム経路５２ｂの平面に対して垂直に接続され、このようにして、上オリエンテーションカム５２ｂは、３つの次元、すなわち上オリエンテーションカムのｘ−ｙ平面（すなわち上オリエンテーションカム経路５２ｂの平面図に示された平面）と、（図９ａの紙面の外へ延びる、すなわち上オリエンテーションカム５２ｂと下オリエンテーションカム５２ａとの間に延びる）図５に示したｚ軸の３つの次元において、マウント８０の移動を制御する。] 図５ 図９Ａ 図９Ｂ
[0051] ロボットディバイダ３０のサイクル中の各ツールヘッド４０ａ〜４０ｊの回転位置を図１３Ａ〜１３Ｃに示す。図１３Ａ〜１３Ｃはそれぞれ、ロボットディバイダ３０の同じタイミングの概略スナップショットを示す。図１３Ａ〜１３Ｃはそれぞれ、ロボットディバイダのあるサイクル中の同様の時刻にとられたスナップショットを示すが、図１３Ａ〜１３Ｃにはそれぞれ異なる動作モードが示されている。動作モードは、再配置セクション４８において出力ストリーム８４として出力される集団化された物品の必要な配列によって決定される。各動作モードでは、ロボットディバイダ３０が、メータリングされた入来ストリームから、２×６配列の物品の完全集団を受け取り、この集団を第２のコンベヤ８８に移す。再配置機構１８が形成する集団化された物品の配列（この配列は別の処理装置２２、２４の要件によって決定される）に応じて、各独立アーム３８ａ〜３８ｅは、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊがアンローディングセクションに到達したときに、次に下ろす直後の集団と下ろしている現集団との間の間隔が制御されるように、１２個の物品からなる集団を下ろすタイミングが第２のコンベヤ８８の移動に対して調整されるような所定の平均速度で、ローディングセクション４２からアンローディングセクション４４へ回転する。さらに、円滑なアンローディングを保証するため、物品集団がアンローディングされるときのツールヘッド４０ａ〜４０ｊの線速度が、第２のコンベヤ８８の線速度と整合するように制御される。例示的な一動作モードにおいて、（ロボットディバイダ３０の下流に配置された）再配置機構１８が、物品を２×３アレイに集団化する必要があるとする（この再配置は図１４Ａに示されている）。これを達成するため、再配置機構１８は、２×６個の物品からなる各集団がレーン仕切板１１６の２枚分離隔されることを要求する。図１３Ａでは、６×２アレイの各集団が次の集団から２レーン分離隔されるように、ヘッド４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄが物品Ｂの２×６アレイを下ろすタイミングが第２のコンベヤ８８の線速度に対して調整されていることが分かる。] 図１３Ａ 図１３Ｂ 図１３Ｃ 図１４Ａ
[0052] 各独立アーム３８ａ〜３８ｅを第２のコンベヤ８８に対して適当な角速度で回転させることによって、連続する物品集団を第２のコンベヤ８８上に下ろす位置を制御することができる。場合によっては、ツールヘッド４０ａをローディングした後に、そのツールヘッド４０ａを第２のコンベヤ８８に関して適正なピッチでアンローディングするために、そのツールヘッドを加速させることが必要となることがある。したがって、ツールヘッド４０ａの角速度を、ローディングセクションとアンローディングセクションの間で増大させ、ヘッド４０ａがアンローディングセクションに到達したときに、ツールヘッド４０ａの角速度の（第２のコンベヤ８８に平行な）線成分が、第２のコンベヤの線速度と整合するように調整する。各独立アーム３８ａ〜３８ｅは制御可能なそれ自体の駆動手段５０を有するため、このような独立した加速（およびさらには減速）が達成される。サイクル全体を通じた各独立アーム３８ａ〜３８ｅの具体的な角速度および加速／減速率は、駆動手段５０に結合されたロジックコントローラに予めプログラムされている。各駆動手段５０を制御するために選択されるプログラムは、ロボットディバイダ３０の動作モードによって決まる。駆動手段５０はそれぞれ独立に制御可能ではあるが、各駆動手段５０の動作モードを変更するのに、共通の制御手段上で動作モードを選択するだけで済むように、各駆動手段５０は、（コンピュータなどの）共通の制御手段に結合されることが好ましい。さらに、このようにすると、独立したそれぞれの駆動手段５０の動作が同期する。全ての駆動手段５０が同時に同期して動作する必要があることを理解されたい。]
[0053] ロボットディバイダ３０は、メータリングされた入来ストリームのそばに、そのストリームの直線運搬速度Ｖ１と整合した（そのストリームに平行な）線成分Ｖ１を有する第１の角速度ω１で、ツールヘッド４０ａ〜４０ｊを送達するように動作可能である。このようにすると、物品の２×６集団の収集を円滑に実施することができる。（独立アーム３８ａの回転を制御することによる）第２のコンベヤ８８に向けてのツールヘッド４０ａ〜４０ｊの移動は、平均角速度ωａ１で制御される。平均角速度ωａ１は、ツールヘッドが到着するタイミングが、第２のコンベヤ８８の横方向レーンとの相対位置に関して調整されるように制御される。さらに、平均角速度ωａ１は、第２のコンベヤ８８に到達するときのツールヘッド４０ａの角速度ω２が、第２のコンベヤ８８の線速度Ｖ２と整合した（第２のコンベヤ８８に平行な）線成分Ｖ２を有するように制御される。それによって、その物品Ｂの集団の第２のコンベヤ８８への円滑な送達が達成される。角速度ω１とω２の線成分は等しいことが好ましいが、Ｖ１＝Ｖ２であるのか、Ｖ１＞Ｖ２であるのか、またはＶ１＜Ｖ２であるのかに関わらず、角速度ω２の線成分と第２のコンベヤ８８の線速度Ｖ２とが整合するように、ロボットディバイダ３０を制御することができる。独立アーム３８ａ〜３８ｅのうちの１本のアームの速度の変化が残りのアームに影響を及ぼすことはなく、アームの数のため、単一の独立アームが、ローディングとアンローディングを同時に実行することはない。（ロボットディバイダ３０の他の実施形態では、ツールヘッド４０ａから見て独立アーム３８ａの反対端にある使用されていないツールヘッド４０ｆが、ツールヘッド４０ａと同時に使用されることが予想される。このような一実施形態では、好ましくは示した実施形態の入来コンベヤおよび第２のコンベヤ８８よりも低いまたは高い位置にある入来コンベヤと出行コンベヤの第２の対が、好ましくは示した実施形態の入来コンベヤおよび第２のコンベヤ８８に対する処理と同期した形で、同時に処理される。）]
[0054] 図１４Ａは、アンローディングセクション４６にある第２の物品ストリーム３２を示し、各２×６集団は、直後の集団または直前の集団から２ピッチ離隔されている。各２×６集団は１２６ａで示されている。第２のコンベヤ８８（図１４Ａに全体は示されていない）は任意選択で、縦方向レーン仕切板および横方向レーン仕切板１１６を備える。そのため、物品Ｂは、第１のレーン１２４ａ、第２のレーン１２４ｂ、第３のレーン１２４ｃ、第４のレーン１２４ｄ、第５のレーン１２４ｅおよび第６のレーン１２４ｆを有する格子型コンベヤ内に保持される。物品Ｂの６つのレーンを含む物品ストリーム３２の上方に、（好ましくは架空線に結合されて）再配置機構１８が配置されている。再配置ロボット１８は、蝶番式アーム１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃおよび１３０ｄを駆動するコントローラ１３２を備える。再配置ロボット１８はさらに、４つの再配置機構ツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈが結合したプラットホーム１３４を備える。この動作モードでは、各再配置機構ツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈが、２×３アレイの一団の物品を持ち上げ、下ろすことができる。再配置機構１８のコントローラ１３２は、各ツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈが、隣接する４つのそれぞれの入来集団１２６ａから、２×３個の物品からなる集団を同時に持ち上げるように、４つのツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈを操作する。蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄは、プラットホーム１３４および／またはツールヘッド１２２ｆ、１２２ｇのうちの一方のツールヘッドに結合される。蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄは、入来集団１２６ａが「Ｏ」方向に運ばれているときに４つの入来集団１２６ａ上へ下降するように、コントローラ１３２によって駆動され、制御される。入来集団１２６ａと係合し、入来集団１２６ａを格子型コンベヤから垂直に持ち上げる間、移動している入来集団１２６ａを追跡するため、蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄ、したがってツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈは、格子型コンベヤ８８の線速度と整合した線速度で「Ｏ」方向に移動する。集団化された物品は、レーン仕切板１１６および縦方向レーン仕切板の上空を通過するのに十分な高さまで上方へ持ち上げられる。集団化された４組の物品がそれぞれ持ち上げられると、蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄは、持ち上げられた各集団の後ろのレーン空間が送られて、持ち上げられた各集団と縦方向に整列するような方式で、移動しているコンベヤ８８に対して、少しの間、停止し、または少なくとも減速する。蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄは、ツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈが下げられ、持ち上げられた集団が前述のレーン空間内に下ろされるような形で、下げられる。持ち上げた物品を下ろす速度を増大させるため、蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄ（したがってツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈ）は、「Ｏ」方向とは反対の方向に移動することが好ましく、このようにすると、持ち上げられた集団がより速くレーン空間と整列する。４つの集団が下ろされると、図１４Ａの再配置セクション４８には、２×３配列をそれぞれが有する８つの出行集団１２８ａ、１２８ｂが形成されることが分かる。再配置機構１８のこのサイクルが繰り返される。最初に、再配置機構を配置しなおさなければならない。これを達成するため、再配置機構１８は、最も上流側のツールヘッド１２２ｈが、４つの入来集団１２６ａからなる一組の入来集団１２６ａのうちの４番目の入来集団と整列するまで、ツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈを、「Ｏ」方向とは反対の方向に、第２のストリーム３２の上流側へさらに移動させる。同時に、最も下流側のツールヘッド１２２ｅを、同じ組の最初の入来集団に向かって移動させる。すなわち、最も下流側のツールヘッド１２２ｅは、最も上流側のツールヘッド１２２ｈに取って代わる位置へ移動し、最も上流側のツールヘッドはさらに上流へ移動して、４つ一組の入来集団のうちの４番目の入来集団１２６ａと整列する。実際には、プラットホーム１３４およびツールヘッド１２２ｅ〜ｈは、第２のコンベヤ８８の横方向レーン１２個に相当する距離だけ、第２のコンベヤ８８の上流側へ移動する。再配置機構１８のプラットホーム１３４が「Ｏ」方向とは逆方向に上流へ移動するのと同時に、第２のコンベヤ８８は、プラットホーム１３４に向かって「Ｏ」方向に移動するため、プラットホーム１３４は、この距離全てを移動するわけではない。この再配置サイクルが繰り返され、再配置機構１８は、別の４つの入来集団１２６ａに対して動作して、それぞれが２×３配列の６つの物品からなる別の８つの集団を形成する。したがって、再配置機構１８は、メータリングされた隣接するＮ個の物品レーンを、ｍ×Ｎ´配列を有する物品アレイまたは物品集団に再配置する装置である。ここで、Ｎ´＝（１からＮまでの物品の任意の数）であり、ｍは、１から１０であることが好ましい。] 図１４Ａ
[0055] 前に戻って、図１３Ｂに示したディバイダロボット３０の第２の動作モードについて考える。ロボットディバイダ３０の各独立アーム３８ａ〜３８ｅの移動は、６×２個の物品からなる集団が、直接に連続する集団間に横方向レーン１つ分だけの間隔をあけて第２のコンベヤ８８上に下ろされるように制御されることが分かる。コンベヤ８８を、図１３Ａに示した第１の動作モードにおける第２のコンベヤ８８と同じ線速度で動かす場合には、第２の動作モードにおいてより小さい間隔（第１のモードの２レーンではなく１つレーン）を達成するために、ローディングセクション４２とアンローディングセクション４４の間で、各独立アーム３８ａ〜３８ｅを、第１の動作モード中の各独立アーム３８ａ〜３８ｅの平均速度ωａ１よりも大きい平均角速度ωａ２で移動させる。第２のメータリングセクション４６において横方向レーン間隔が１になるような、メータリングされた入来ストリームから第２のコンベヤ８８への物品集団の送達のタイミング調整は、入来および第２のコンベヤ９０、８８の線速度の影響も受けることを理解されたい。] 図１３Ａ 図１３Ｂ
[0056] 第２の動作モードでは、第２のメータリングセクション４６における物品Ｂの直に隣接する入来集団１２６ａ間の横方向レーン間隔が１であることが、２×６配列の入来物品集団１２６ａを、再配置セクション４８の３×４配列の出行物品集団１２８ａに再配列することを容易にする。再配置機構１８は、それぞれが２つの物品を収集し、移動させる８つのツールヘッド１２２ａ〜１２２ｈを利用する。再配置機構１８の一方の側にツールヘッド１２２ａ〜１２２ｄが配置され、再配置機構１８のもう一方の側にツールヘッド１２２ｅ〜１２２ｈが配置される（図１４Ｂ参照）。このようにすると、ツールヘッド１２２ａ〜１２２ｄは、第１の縦方向レーン１２４ａからそれぞれ２つの物品を持ち上げ、ツールヘッド１２２ｅ〜ｈはそれぞれ、第６のレーン１２４ｆから２つの物品を持ち上げる。各ツールヘッド１２２ａ〜１２２ｈは、回転アーム１３８によってプラットホーム１３４に結合され、回転アーム１３８は、各ツールヘッド１２２ａ〜１２２ｈを、各縦方向レーン１２４ａ〜１２４ｆに対して実質的に平行な位置から、各縦方向レーン１２４ａ〜１２４ｆに対して実質的に垂直な位置へ移動させることができるような方式で、プラットホーム１３４に対して回転可能に移動することができる。さらに、各回転アーム１３８の長さは、互いの反対側にあるツールヘッド１２２ａ、１２２ｈがそれぞれ（実質的に９０度）回転したときに、ツールヘッド１２２ａおよび１２２ｈがそれぞれ、第２および第３のレーン１２４ｂ、１２４ｃならびに第４および第５のレーン１２４ｄおよび１２４ｅと垂直に整列した横並び関係に配置されるようなサイズを有する。次いで、ツールヘッド１２２ａおよび１２２ｈを下げて、物品をそれぞれ第２のレーン１２４ｂ、第３のレーン１２４ｃ、第４のレーン１２４ｄおよび第５のレーン１２４ｅ内に下ろすために、再配置機構１８の蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄが（蝶番式接続をまっすぐにすることによって）伸ばされる。同様に、残りのそれぞれの再配置機構ツールヘッド１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｇ、１２２ｆ、１２２ｅに結合された回転アームは、これらの再配置機構ツールヘッド１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｇ、１２２ｆ、１２２ｅが、上述の再配置機構ツールヘッドと同様に移動することを容易にする。このようにすると、入来（２×６）集団１２６ａの隣接する４つの集団間の単一の横方向レーン空間がそれぞれ、第２から第５の縦方向のレーン１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄおよび１２４ｅ内に下ろされた４つの物品Ｂを有する。第１および第６の縦方向レーンは空であり、編成され、メータリングされた物品ストリーム８４は、物品４つ分の幅を有する横方向レーンまたは列を含む。物品６つ分の幅を有する離隔されたレーンを形成するロボットディバイダ３０の使用および再配置機構１８による後続の再配置によって、物品２つ分の幅を有する入来ストリーム１４の再配置が達成された。編成され、メータリングされた物品の出行ストリーム８４は別の処理ユニット２２に移され、そこでは、幅が物品４つ分の任意の配列（すなわち４×１、４×２、４×３など）の物品の包装が容易に達成される。] 図１４Ｂ
[0057] 最後に、ロボットディバイダ３０の例示的な第３の動作モードを図１３Ｃを参照して説明する。この第３の動作モードでは、物品６つ分の幅を有するストリームが上記の方法と同じ方法で形成されるが、２×６個の物品Ｂからなる直接に連続して下ろされた集団間の横方向レーン間隔が、このような集団が５つ下ろされるまでは提供されない。この時点で、ロボットディバイダ３０は、物品を含まない２つの横方向レーンが生じるように独立アーム３８ａ〜３８ｅを制御する。次いで、この１０×６個の物品からなる入来集団のさらなる再配置が再配置機構によって実施され、この再配置では、それぞれが５つの物品Ｂを同時に持ち上げることができる２つの部分を有する第２のツールヘッド１３６ａを利用して、第６の縦方向レーン１２４ｆから１０個の物品を持ち上げ、これらの物品を、（プラットホーム１３４および／または蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄならびに／あるいは第２のツールヘッド１３６ａとプラットホーム１３４との間の回転可能な接続の移動によって、）２つのそれぞれの横方向スペーサレーンの第１のレーン１２４、第２のレーン１２４ｂ、第３のレーン１２４ｃ、第４の１２４ｄレーンおよび第５のレーン１２４ｅ内にそれぞれ１つの物品Ｂが下ろされるように操作する。その結果、物品Ｂ ２つ分の幅を有する入来ストリーム１４が、１２個の物品からなる集団を一度に取り上げるロボットディバイダ３０および再配置機構１８によって再配置されて、物品Ｂ ５つ分の幅を有する物品Ｂの連続出力ストリーム８４が形成される。これらの物品は互いに対してメータリングされている。図１４Ｃはこの再配置セクションを示し、必要に応じて、この出力ストリーム８４は５×３配列の出行集団１２８ａ、１２８ｂにコレートされることが分かる。物品Ｂ ５つ分の幅を有する出行ストリーム８４は、幅が物品５つ分の任意の配列（すなわち５×１、５×２、５×３など）を含むパッケージの組立てを容易にすることができることが容易に理解される。５×３配列の集団を示したのは例示のためであり、これを、限定のためと解釈すべきではない。] 図１３Ｃ 図１４Ｃ
[0058] 図１４Ｄに示す再配置機構の例示的な第４の動作モードでは、２×６個の物品Ｂからなる入来集団１２６ａが、横方向レーン４つ分の間隔を置いて配置され、再配置機構１８が、一度に４つの物品Ｂを持ち上げることができるツールヘッドを利用し、中央に配置された１つのツールヘッドは、第３および第４のレーン１２４ｃ、１２４ｄと整列し、別の１つのツールヘッドは、第５および第６のレーン１２４ｅ、１２４ｆと整列して、入来集団１２６ａの中の４つの物品を、最初の２つの横方向レーン空間および最後の２つの横方向レーン空間内へ移動させる。このようにすると、それぞれが２×２配列を有する３つの出行集団１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃが形成される。] 図１４Ｄ
[0059] 再配置ロボット機構１８を使用しない他の例示的な動作モードでは、先行するツールヘッド４０ｂによって保持された２×６アレイの物品集団が、第２のコンベヤ８８上の横方向レーン仕切板１１６間に置かれる。縦方向レーン仕切板は含まれていない。次いで、直後に続くツールヘッド４０ａが、自体が保持する２×６物品アレイを、次の横方向レーン仕切板１１６の両側に置く。完全な２×６アレイと別の２×６アレイの半分（言い換えると１×６アレイ）を一緒に横方向レーン仕切板１１６間に置く操作を繰り返す。このようにすると、第２のコンベヤにおいて、物品が、３×６配置の集団に集団化される。横方向ラグ１１６によって運ばれている後続の物品（この場合には１×６アレイ）が先行する２×６アレイに追いつくことにより、２×６アレイと１×６アレイとが単位集団としてまとまるように、第２のコンベヤ８８は、横方向ラグ１１６よりもわずかに遅い速度で移動することが好ましい。次の３×６アレイが形成されるときには、１×６アレイが先行するが、この集団は、より低速の第２のコンベヤ８８によって運ばれ、一方、後続の２×６アレイは、わずかに高速の横方向ラグによって運ばれ、その結果、２×６集団が先行する１×６集団に「追いついて」、３×６単位アレイを形成する。]
[0060] この動作モードを、別の分割の集団、例えば５×６または５×４物品アレイを形成するために、選択された２×６アレイ（または他のサイズのアレイ）の送達のタイミングが、第２のコンベヤ８８の速度および横方向レーン仕切板１１６の立上がりに対して調整されるような形で、変更することができることを理解されたい。]
[0061] 示した実施形態の他の変形形態では、１つのもしくはそれぞれのツールヘッドもしくは要素４０ａ〜４０ｊを、分割可能なヘッドを有するように形成することができ、または、１つのもしくはそれぞれのツールヘッドもしくは要素４０ａ〜４０ｊが、分離可能で相対的に移動可能な２つのヘッドからなることができ、あるいは、各ヘッドの真空カップピックアップツール１１４を可動とすることができる。例えば、それぞれが２×２に配置された物品の集団を取り上げることができる隣接して配置された２つのツールヘッドから、複合ツールヘッドが形成される。これらの２つのヘッドは協力して、２×４個の物品からなる集団を掴み、持ち上げることができ、送達し、第２のコンベヤ８８上に置いた後に、この集団を分離して、２×２個の物品からなる別個の２つの集団を配置することができる。あるいは、または加えて、その１つのもしくはそれぞれのツールヘッドの真空カップまたは他の把持ツール１１４を、相対的に可動とすることができる。例えば、ツールヘッドのスライドバー（図示せず）上に、各把持ツールを滑動可能に取り付けることができ、自動ピストンを使用して、各把持ツール１１４の相対位置を操作する。このようにすると、第２のコンベヤ上に物品が置かれるときに、物品を間隔を置いて配置することもできる。このようにすると、積み替え機構がさらに、物品を置くときに、第２のコンベヤ上で物品を再配置するように動作する。このような実施形態では再配置機構１８が不要である。]
[0062] 例えば、ツールヘッドが、２×８アレイとして配置された１６個の可動把持ツール１１４を備える。このツールヘッドは、第１のコンベヤ９０と整列して、入来ストリームから一団の物品、２つのそれぞれのストリーム１００、１０２から８つの物品を取り上げる。次いで、そのツールヘッドが結合した独立駆動式のアームが、コレートされたこの集団を、第２のコンベヤ８８の上方で回転させ、移動させるように動作する。任意選択の横方向レーン仕切板１１６と整列すると、送達を実行するため、ツールヘッドは下げられ、ツールヘッドの速度が第２のコンベヤの速度に整合される。ツールヘッドが下げられると、把持ツール１１４は、ツールヘッドのｘ−ｙ方向に移動して、選択された２×８アレイの間隔をあけ、包装機械が必要とする１つの２×２アレイと１つの２×６アレイ、または４つの２×２アレイ、または２つの２×４アレイを形成する。]
[0063] 以上の説明を読むと、本発明が、包装機械および物品操作の分野における改良を提供することが理解される。物品処理システム１０、ならびにシステム１０の調整器８６、ロボットディバイダ３０および再配置機構１８の各サブアセンブリは、適合性および融通性のある効率的な物品の再配置を提供する。不規則なまたはメータリングされていない物品ストリーム１４を、いくつかのコーナを経由して運び、不規則な経路をたどらせて、物品のピッチを調節するメータリング装置をそれぞれが有するシステム内のさまざまな２次処理ステーションに供給することもできるが、他の実施形態では、マスコンベヤ１２の出力のところに調節器８６が配置され、各２次処理ステーション２８、３４に供給される物品ストリーム１４が既にメータリングされており、これらの２次処理ステーション２８、３４が、追加の調節器８６を必ずしも備えないことが理解される。]
[0064] 本発明の範囲内において他のさまざまな変更を加えることができる。例えば、２×６アレイの物品を持ち上げるツールヘッドを有するロボットディバイダ３０を使用することで、より幅の広い出行ストリーム３２を形成することを説明したが、広範囲の配列が可能なツールヘッドも予想されることを理解されたい。実際、３６物品よりも大きな配列の物品を包装することが珍しいマルチパック包装の分野では、上述のシステムは適合性のあるシステムを提供する。しかしながら、入来物品ストリームよりも幅の広いメータリングされ、編成された物品ストリームを形成する機構は有利であり、本明細書に記載したロボットディバイダ３０のアセンブリを使用して、物品３つ分、４つ分、５つ分および６つ分以上の幅を有する編成されたストリームを形成することができる。物品７つ分以上の幅を有するレーンも達成可能だが、非常に幅の広いレーンを形成する場合には利点が失われることを理解されたい。]
[0065] 物品６つ分の幅および適当な横方向レーン間隔を有する出行ストリームの形成は、少なくとも以下の配列の物品の再配置を可能にするため、２×６配置を持ち上げることができるツールヘッドを使用することが好ましい：１×４、１×５、１×６、２×２、２×３、２×４、２×５、２×６、３×４、３×５、３×６、４×４、４×５、４×６、５×５、５×６および６×６。これらの配置は全て、他の配列とともに、マルチパック包装の分野で使用されており、具体的には述べないが、本明細書に記載した装置によって形成可能である。さらに、このリフティングツールは、異なるフォーマットをとることができ、物品集団の２×４または２×３あるいは他の同様の配列だけを持ち上げるように構築することができることが予想される。実際、同じ選択ヘッド４０ａを使用して、１２個未満の物品を同時に移動させることができることも予想される。ツールヘッド４０ａ〜４０ｊをそれぞれ、物品２つ分の幅を有する入来ストリームの端に移動し、２×４配置の物品を選択するように制御することができ、この場合には、後側の８つの把持ツール１１４だけが使用されることになる。このような実施形態では、１２個の把握ツール１１４がそれぞれ利用される動作モードと同じ集団化された物品のスループットが必要な場合に、ロボットディバイダ３０のより高速な動作が必要となることを理解されたい。したがって、２×６ツールヘッドを使用し、使用するときにはその全体を利用することが好ましい。]
[0066] 第１の位置から収集し、第２の位置に配置することができる物品の数および配置に関する大きな汎用性を提供するいくつかの方法で、本明細書に記載のロボットディバイダを適合させることができることが予想される。ここで、第１の位置と第２の位置は互いに対してある角度に配置されている。すなわち一直線に配置されていない。このようにすると、物品ｚ個分の幅を有する入来ストリームの再配列およびメータリングを実施して、ｚ×ｎ配置の集団化も達成可能なように連続する集団から離隔しており、または離隔していない、物品ｙ個分の幅を有するメータリングされたストリームを形成することができる。]
[0067] 機械の機構的側面を説明したが、主たる目的は、これらの要素の機能であり、開示した厳密なタイプ、サイズおよび／または配置ではないことを理解されたい。例えば、調整可能な幅スペーサを有するメータリングシステムを提供するため、ラグ１０４はテーパを有することが必要である。他の実施形態では、ラグ１０４が特に三角形ではない。他の実施形態では、物品ストリーム１４内へのラグ１０４の挿入深さを変更するのに、第１または第２のラグチェーンテーブル９４、９６を移動させるのではなしに、物品ストリームのコンベヤを移動させる。ラグ１０４と物品ストリーム１４との間の相対移動が必要であり、本発明が、この相対移動を達成する本明細書に記載した手段以外のさまざまな手段を包含することは容易に理解される。第１および第２のラグチェーン９２、９４上の全てのラグ１０４の相対位置を同時に調整できることが好ましい。一実施形態では、ラグがそれぞれ、ラグチェーン９２、９４に広範囲に結合される。]
[0068] さらに、独立アームの移動を制御するカムシステムが好ましいが、本明細書に記載したロボットディバイダ３０の具体的な構造に対する多くの変更が予想される。例えば、一実施形態では４本以下の独立アームが提供され、他の実施形態では６本以上のアームが提供される。独立アームは、サーボモータを含むある範囲の制御可能な駆動手段によって駆動することができる。他の実施形態では、代替の幅を有する物品ストリームの形成を容易にするために、１つまたは複数の独立アームが、サイズの異なるツールヘッドを備えることが予想される。予想される他の実施形態では、各アームに関連付けられた駆動手段５０が、それが駆動する独立アームと一緒に回転しない。再配置機構について言うと、一連の蝶番式アーム１３０ａ〜１３０ｄを説明したが、他の実施形態では、ツールヘッド１２２ａ〜１２２ｈの移動が、カム／カムフォロアシステム、ピストンシステムまたは他の知られている機械式移動法によって達成されることが予想される。]
[0069] 本明細書で使用するとき、「〜の中」、「端」、「上へ」、「下へ」、「側」などの方向に関する表現は、記載したフィーチャをそのような方向に限定せず、単に、相対的な方向を互いに区別する役目を果たすことを認識されたい。]
[0070] １０物品処理システム
１２マスコンベヤ
１４物品２つ分の幅を有する物品ストリーム
１６ 第１のジャンクション
１８再配置機構
２０ 第２の再配置機構
２２ 第１の包装機械
２４ 第２の包装機械
２６フィルタリングガイド
２８ 第１のサブアセンブリ
３０ロボットディバイダ
３２ 第２の物品ストリーム
３４ 第２のサブアセンブリ
３６星形車
３８ａ〜ｅ独立アーム
４０ａ〜ｅツールヘッド
４２ローディングセクション
４４アンローディングセクション
４６ 第２のメータリングセクション
４８再配置セクション
５０ 駆動手段
５２ 垂直カム経路
５２ａ 下オリエンテーションカム経路
５２ｂ 上オリエンテーションカム経路
５４円形ガイド
５６軌道カムフォロア
５８ 軌道カム経路
６０ツールオリエンテーションカム経路
６２ 垂直カム経路をたどるための構成部品
６４円形カム経路フォロア
６６ドライブスプロケット
６８中心ハブ
７０シャフト
７２回転軸
７４ 垂直カム経路をたどるための構成部品
７６ 軌道カムフォロア
７８マウントないし垂直ガイド
８０ マウント
８０ａ 第１のオリエンテーションカムフォロア
８０ｂ 第２のオリエンテーションカムフォロア
８０ｃ 第３のオリエンテーションカムフォロア
８０ｄ 第４のオリエンテーションカムフォロア
８２ 回転コグ
８４編成され、メータリングされた物品のストリーム
８６調節器
８８ 第２のコンベヤ
９０ 第１の入来コンベヤ
９２ 第１のラグチェーン
９４ 第２のラグチェーン
９６ 第１のラグチェーンテーブル
９８ 第２のラグチェーンテーブル
１００ 第１のレーン
１０２ 第２のレーン
１０４ラグ
１０６ 作用リーチ
１０８戻りリーチ
１１０インターセプションリーチ
１１２ 第２のガイド
１１４把持ツール
１１６ レーン仕切板
１１８ 軌道カム経路の第１の直線部分
１２０ 軌道カム経路の第２の直線部分
１１８ａ 上オリエンテーションカム経路の第１の直線部分
１２０ａ 上オリエンテーションカム経路の第２の直線部分
１１８ｂ 下オリエンテーションカム経路の第１の直線部分
１２０ｂ 下オリエンテーションカム経路の第２の直線部分
１２２ａ〜ｈ 再配置機構ツールヘッド
１２４ａ 第１のレーン
１２４ｂ 第２のレーン
１２４ｃ 第３のレーン
１２４ｄ 第４のレーン
１２４ｅ 第５のレーン
１２４ｆ 第６のレーン
１２６ａ 入来集団
１２８ａ〜ｃ 再配置された集団
１３０ａ〜ｄアーム
１３２コントローラ
１３４プラットホーム
１３６ａ 第２のツールヘッド
１３８回転アーム
Ｂ 瓶
Ｙ ロボットディバイダの回転方向
Ｏアウトフィード方向
Ｘインフィード方向]

权利要求:

請求項1
入力から物品を移動させるための第１のコンベヤと、前記第１のコンベヤに対して直線でないある角度に配置された、物品を出力へ移動させるための第２のコンベヤとを備える物品配列システムであって、前記第１のコンベヤから前記第２のコンベヤへ物品を積み替えるための機構を備え、前記機構が、前記第２のコンベヤへ積み替えられたときに、前記物品が、メータリングされた隣接するレーン内に配置されるような、前記第１のコンベヤによって運ばれた物品の再編成を容易にするように構築され、配置されており、前記第２のコンベヤによって運ばれる物品のメータリングされた隣接するレーンの数が、前記第１のコンベヤによって運ばれる物品の隣接するレーンの数よりも大きく、物品を積み替える前記機構が、物品の配列された集団を第１の位置から第２の位置へ積み替えるために、物品を配列された集団としてリリース可能に把持するようにそれぞれが構築され、配置された１つまたは複数の要素を備え、前記要素がそれぞれ、前記第１の位置と前記第２の位置との間を可変の角速度で移動することができるような方式で、前記第１の位置と前記第２の位置との間を前記要素の他の要素に対して独立に移動可能である、物品配列システム。
請求項2
前記積み替え機構が、横方向の物品の数と縦方向の物品の数がＮ×Ｗになるように配列された集団としていくつかの物品を持ち上げ、前記集団を、前記いくつかの物品が、横方向の物品の数と縦方向の物品がＷ×Ｎになるように配列された集団として前記第２のコンベヤ上に下ろされるような方式で、前記第２のコンベヤへ積み替え、操作するように動作可能であり、ＮおよびＷがそれぞれ整数であり、ＷがＮよりも大きい、請求項１に記載の物品配列システム。
請求項3
Ｎ＝２およびＷ＝６である、請求項２に記載の物品配列システム。
請求項4
物品を積み替える前記機構の下流に配置された再配置機構を備え、前記再配置機構が、１つまたは複数の物品を持ち上げ、配置しなおし、下ろし、それによって、前記第２のコンベヤによって運ばれる、より多くのメータリングされた隣接するレーン内に配置された前記物品を再配置して、異なる配列を有する物品の出行ストリームを形成するように動作可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の物品配列システム。
請求項5
請求項１から４のいずれか一項に記載の物品配列システム内で使用する積み替え装置であって、各要素が、各要素を回転運動させるための独立に制御可能なアームに取り付けられており、各アームが、各アームの移動を独立に制御できるような形で、それ自体の駆動手段に結合されている、積み替え装置。
請求項6
各独立アームの前記駆動手段が各独立アームに固定されており、前記独立アームと一緒に移動する、請求項５に記載の積み替え装置。
請求項7
物品をリリース可能に把持する要素がそれぞれ、第１のガイド経路に結合された第１の可動マウントによって独立アームに取り付けられており、前記第１のガイド経路が、第１の次元または平面内における前記独立アームに対する前記第１の可動マウントの位置を制御し、それによって、前記第１および第２のそれぞれの位置における前記要素の位置、ならびに前記第１の位置と前記第２の位置との間における前記要素の位置を制御するように構築され、配置されている、請求項５から６のいずれか一項に記載の積み替え装置。
請求項8
各アームの前記独立に制御可能な駆動手段が、第１のコンベヤによってその第１のコンベヤと同じ速度で運ばれる物品の隣接するレーンのそばに要素を駆動するように動作可能であり、かつその要素を、第２のコンベヤの隣接するレーンのそばに、その第２のコンベヤと同じ速度で駆動するように動作可能である、請求項５から７のいずれか一項に記載の積み替え装置。
請求項9
第１のコンベヤの速度と整合した状態と第２のコンベヤの速度と整合した状態との間で、前記要素が、前記第２のコンベヤのレーンと整列した状態で前記第２のコンベヤに到達し、前記第２のコンベヤの速度と整合するような適当な角速度で前記要素を駆動するように、前記制御可能な駆動手段が動作可能である、請求項８に記載の積み替え装置。
請求項10
各要素が、把持ツールのアレイを備え、各把持ツールが、物品をリリース可能に保持するためのものであり、前記把持ツールのアレイの各把持ツールが、前記要素が取り上げ、配置する物品の相対的な間隔を調整するために互いに対して可動であるような形で、前記要素に取り付けられている、請求項５から９のいずれか一項に記載の積み替え装置。
請求項11
一連の可動横方向仕切板を備える第２のコンベヤとともに使用する請求項５から９のいずれか一項に記載の積み替え装置であって、前記積み替え機構が、前記移動横方向仕切板の一方の側に、単一の物品集団の第１の部分を下ろし、前記横方向仕切板のもう一方の側に、前記単一の物品集団の第２の部分を下ろすように動作可能である、請求項５から９のいずれか一項に記載の積み替え装置。
請求項12
請求項１から４のいずれか一項に記載の物品配列システム内で使用する再配置機構であって、移動している入来物品ストリームに対して動作するように動作可能であり、１つまたは複数の物品を同時に掴むように動作可能な１つまたは複数のツールを有し、前記ツールが、ローディングする第１の位置において物品を把持し、持ち上げるために、前記移動しているストリームの速度と整合するように動作可能であり、アンローディングする離隔した第２の位置において、前記移動しているストリームの速度と整合するように動作可能であり、前記第２の位置が、前記第１の位置に対して縦方向および／または横方向に離隔するような形で、前記移動している物品に対する上流側または下流側の速度および／または位置、ならびに／あるいは前記移動している物品に対する横方向位置を変化させるように動作可能であるような方式で、前記１つまたは複数のツールが、前記移動している入来物品ストリームに対して移動可能であり、それにより、前記再配置機構が、入来物品ストリームを、前記入来物品ストリームの配列とは異なる配列を有する離隔した集団として、出行物品ストリーム内へ再配置するように動作可能である、再配置機構。
請求項13
請求項１から４のいずれか一項に記載の物品配列システム内で使用する装置であって、物品のストリームをメータリングするのに適し、規則正しく配置された一連のラグを備え、ラグがそれぞれ前縁および後縁を有し、前記前縁と前記後縁とが互いに対してテーパを形成し、テーパの付いたそれぞれのラグが物品ストリーム内へ挿入される程度を変化させる手段によって、前記装置がメータリングする物品間の間隔を調整することができる、装置。
請求項14
前記規則正しく配置された一連のラグを保持するエンドレスコンベヤを備え、前記エンドレスコンベヤが、隣接する物品間に配置された前記規則正しく配置されたラグによって、物品を、規則的なピッチで運ぶ作用リーチを備え、前記前縁および後縁が、エンドレスコンベヤから最も遠い前記ラグの先端から、エンドレスコンベヤに最も近い前記ラグの後部へ、前記ラグの幅が増大するように成形されており、メータリング中の物品のストリームに対する前記ラグの位置を調整することによって、それぞれのラグが、隣接する物品間のより大きなまたはより小さなスペーサとなるように、前記ラグが配置されており、それによって、前記装置を、第１の幅を有する物品の第１のストリームをメータリングし、続いて、異なる第２の幅を有する物品の第２のストリームを、同じ規則的なピッチでメータリングするように適合させることができる、請求項１３に記載の装置。
請求項15
物品を処理する方法であって、（ｉ）隣接する物品Ｎ個分の幅を有する入力ストリームとして物品を提供する段階と、（ｉｉ）前記入力ストリームから、幅Ｎ物品、長さＷ物品の配列を有する物品の集団を選択する段階と、（ｉｉｉ）選択した前記集団を連続的に回転させて、幅Ｗ物品、長さＮ物品の配列にする段階と、（ｉｖ）回転させた前記選択した集団を、出力へ同時に積み替えて、出力物品ストリームを形成する段階であり、前記物品が、メータリングされた隣接するレーン内に配置され、前記出力内のメータリングされた隣接する物品レーンの数Ｗが、入力ストリーム内の隣接する物品の数Ｎよりも大きい、段階とを含む方法。
請求項16
１次処理装置のアウトフィードから、１つまたは複数の２次処理装置へ、物品をストリームとして送達するように構築され、配置された１次コンベヤを備え、前記２次処理装置がそれぞれ、前記１つまたは複数のそれぞれの２次処理装置によってメータリングされ、配列された物品ストリームが形成されるような形で、物品をメータリングし、配列するための手段を備え、前記１つまたは複数のそれぞれの２次処理装置が、請求項１から４のいずれか一項に記載の物品配列システムおよび／あるいは請求項１３または１４に記載のメータリング装置を備える、物品処理システム。