JP6810166B2 - 物品ハンドリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動物品ハンドリングライン用の物品ハンドリング装置に関する。

様々なタイプの物品ハンドリング装置は、回転コンベヤ装置、リニアコンベヤ装置などの自動ハンドリングライン上で物品をハンドリングするために使用される。ボトルを液体で充填することを伴う自動ハンドリングラインにおいて、例えば、回転装置は、充填装置、蓋締機、ラベラー、及びスターホイールコンベヤを挙げることができる。多くの場合、そのような回転装置には、回転装置を回転させるためにサーボモーターなど、それ自体の駆動モーターが設けられる。

自動ハンドリングラインは、変化する形状及びサイズの容器などの物品を処理することが必要である場合がある。しかしながら、このことは、物品ハンドリング装置に関する課題を作り出した。例えば、多くの現在のスターホイールの場合では、それぞれのスターホイールは、特定の形状及びサイズの容器しかハンドリングすることができないので、このことは、異なる容器がハンドリングライン上に導入されるたびに、スターホイールプレート又はディスクの変更を必要とする。これは、時間がかかるという点においても、異なる寸法のスターホイールプレートの在庫を保管しなければならないという必要性においても、望ましくない。

更に、スターホイール及び他の回転型コンベヤは、多くの場合、外側周辺部から径方向に離間配置されているガイドレールアセンブリを利用する。これらのガイドレールアセンブリは、容器が容器とガイドレールアセンブリとの間の摩擦係合によってスターホイールに係合されるとき、容器の径方向位置を維持するように働く。この摩擦係合は、レールアセンブリに沿ってスライドする際に容器が擦れて傷つく恐れがある、つまり容器の外側のラベル付け／印刷が、こすられる、摩耗する、ないしは別の方法で損傷を受ける恐れがあるので望ましくない場合がある。

したがって、自動物品ハンドリングのための改善された物品ハンドリング装置を提供することが有利であるだろう。特に、多数の異なるサイズ及び構成を有する物品を容易にハンドリングすることができ、複数の変更部品を使用するスターホイールより製造及び／又は運転コストが安い物品ハンドリング装置を提供することが望ましい。更に、物品の外側表面の過剰なすり減り、又は摩擦なしに、物品ハンドリング装置に対して物品の径方向位置を維持する物品ハンドリング装置を提供することが望ましい。

本開示は、一実施形態において、物品ハンドリング装置を提供する。一実施形態において、物品ハンドリング装置は、経路に沿って並進可能な並進部材を備える。物品ハンドリング装置及び並進部材は、線形経路、曲線経路、又は線形部分及び曲線部分の両方を含む経路で移動する（したがって、物品を移動させる）ことができる。物品ハンドリング装置及び並進部材が移動し得る経路の非限定例としては、弓状経路、円形経路、楕円形経路、線形経路、レーストラック型に構成された経路、並びにその他の閉じていない及び閉じたループ経路が挙げられる。並進部材は、周辺部を有してもよい。並進部材は、並進部材に接合される少なくとも１つの把持アセンブリを有してもよい。少なくとも１つの把持アセンブリは、開放位置と閉鎖位置との間で選択可能に移動可能である第１のアーム、第２のアーム及び第３のアームを備え得る。アームのそれぞれは内側表面を有しており、この内側表面またはアーム全体は、把持されている物品に合わせることができる軟性、可撓性、かつ／又は柔軟性のある材料を含み得る。第１のアームは、第２のアームからオフセットして配されていて、かつ、第３のアームは、第２のアームからオフセットして配されている。

別の実施形態では、物品ハンドリングのためのシステムが提供され得る。システムは、その周辺部又は物品ハンドリング装置のいくつかの他の部分に沿ってないしは別の方法でそこに隣接して配置される少なくとも１つの把持アセンブリを有する第１の物品ハンドリング装置を備え得る。場合によっては、第１の物品ハンドリング装置は、その周辺部又はその他の部分の周囲に配置される２つ以上の把持アセンブリを有してもよい。本明細書に記載のシステムにおいて物品ハンドリング装置（単数又は複数）は、上述の経路のタイプのいずれかに沿って物品を移動させてもよい。２つ以上の物品ハンドリング装置が存在するとき、それらは、同じ構成を有する経路（例えば、弓状、円形など）、又は異なる構成を有する経路（例えば、１つの物品ハンドリング装置は、物品を円形経路で移動させてもよく、またもう１つは、物品をレーストラック型に構成された経路で移動させてもよく、又は任意の他の経路の組み合わせが存在し得る）に沿って物品を移動させてもよい。いくつかの実施形態では、第１の物品ハンドリング装置は、第１の軸線の周りに回転可能であり、少なくとも１つの把持アセンブリによって把持された物品を第１の弓状経路に沿って搬送することができる回転装置であってもよい。システムはまた、その周辺部に沿ってないしは別の方法でそこに隣接して配置される少なくとも１つの把持アセンブリを有する第２の物品ハンドリング装置も備え得る。第２の物品ハンドリング装置は、第２の軸線の周りに回転可能であり、少なくとも１つの把持アセンブリによって把持された物品を第２の弓状経路に沿って搬送することができる回転装置であってもよい。把持アセンブリのそれぞれは、第１のアーム、第２のアーム及び第３のアームを備えてもよく、把持アセンブリのそれぞれは、開放位置と閉鎖位置との間を選択可能に移動可能である。アームのそれぞれは内側表面を有し、この内側表面またはアーム全体は、把持されている物品に合わせることができる軟性、可撓性、かつ／又は柔軟性のある材料を含み得る。第１のアームは、第２のアームからオフセットして配されていて、かつ、第３のアームは、第２のアームからオフセットして配されている。第１の物品ハンドリング装置の把持アセンブリは、第１の経路内に延在し、第２の物品ハンドリング装置の把持アセンブリは、第２の経路内に延在していて、第１の経路及び第２の経路は、第１の物品ハンドリング装置と第２の物品ハンドリング装置との間に画定されるハンドオフゾーンで結合する。

本開示の非限定的実施形態の以下の説明を、添付図面と併せて参照することによって、本開示の上述の特徴及び利点並びに他の特徴及び利点と、それらを実現する方法とが、より明白となり、かつ本開示自体が、より良好に理解されるであろう。
第１の物品ハンドリング装置及び第２の物品ハンドリング装置を備える物品ハンドリングのためのシステムを示す。 把持アセンブリの１つの非限定的な例を示す。 把持アセンブリの別の非限定的な例を示す。 把持アセンブリの別の非限定的な例を示す。 第１の物品ハンドリング装置及び第２の物品ハンドリング装置を備える物品ハンドリングのためのシステムの平面図である。 開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリを移動させるための技術の１つの例を模式的に示す。 開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリを移動させるための技術の別の例を模式的に示す。 開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリを移動させるための技術の別の例を模式的に示す。 それぞれ把持アセンブリを有する第１の物品ハンドリング装置及び第２の物品ハンドリング装置を有する物品ハンドリング（handing）のためのシステムの斜視図を図示する。 物品をハンドリングしている図９に示されている第１の物品ハンドリング装置及び第２の物品ハンドリング装置を図示する。 図９に示されている第２の物品ハンドリング装置の把持アセンブリの例示の調節可能なアームを示す。

特に定義されない限り、本明細書で使用されている全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されるものと同じ意味を有している。不一致である場合、定義を含め本明細書が適用される。本明細書に記載されているものと同様又は同等の方法及び材料を、本発明を実施又は試験するために使用することが可能であるが、好適な方法及び材料を以下に記載する。加えて、材料、方法、及び例は、単に例示的なものであり、限定を意図したものではない。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

本開示は、一実施形態において、物品ハンドリング装置を提供する。一実施形態において、物品ハンドリング装置は、経路に沿って並進可能な並進部材を備える。経路は、１つ又は２つ以上の物品が搬送される表面に位置しても、又は位置しなくてもよい。２つ以上の物品が搬送されている場合、それらの物品は、経路に沿って連続して搬送されてもよい。本明細書で所望の物品ハンドリング装置は、独立して作動可能な自動アーム、空気アーム、及びロボットなど、特定のタイプの装置を除くものとして更に説明されてもよい。

物品ハンドリング装置及び並進部材は、線形経路、曲線経路、又は線形部分及び曲線部分の両方を含む経路で移動する（したがって、物品を移動させる）ことができる。物品ハンドリング装置及び並進部材が移動し得る経路の非限定例としては、弓状経路、円形経路、楕円形経路、線形経路、レーストラック型に構成された経路、並びにその他の閉じていない及び閉じたループ経路が挙げられる。並進部材は、周辺部を有してもよい。並進部材は、並進部材に接合される少なくとも１つの把持アセンブリを有してもよい。少なくとも１つの把持アセンブリは、開放位置と閉鎖位置との間を選択可能に移動可能である第１のアーム及び第２のアームを備え得る。

別の実施形態では、本開示は、自動物品ハンドリングラインで物品をハンドリングするためのシステムを提供する。システムは、自動ハンドリングラインで物品をハンドリングするために使用される１つ又は２つ以上の物品ハンドリング装置を備え得る。ボトルを液体で充填することを伴う自動ハンドリングラインにおいて、例えば、そのような物品ハンドリング装置は、充填装置、蓋締機、ラベラー、及び回転型ホイールコンベヤを挙げることができるが、それらに限定されない。例示の目的のために、物品ハンドリング装置のいくつかは、第１の回転装置から第２の回転装置へ物品の流れを流すための回転型ホイールコンベヤの文脈において示され、説明される。しかしながら、回転装置は、線形コンベヤ、コンベヤスクリューなど、他のタイプの機器及び処理装置へ物品の流れを流すために使用され得る。したがって、本発明は回転型ホイールコンベヤでの使用に限定されず、また（該当する場合）任意の好適な回転、線形、インデキシング、又は他の物品ハンドリング装置と共に使用することができることが理解される。

本明細書に記載の物品ハンドリング装置は、多数の異なるタイプの三次元の物品を自動物品ハンドリングラインに沿って搬送するために使用することができる。そのような物品として、ボトル、缶、容器、かみそり、かみそりの刃のヘッド及びハンドル、タンポンの筒、防臭剤スティック容器、袋、カートン、並びに他の物品を内部に搬送するパック及びキャリアが挙げられるが、これらに限定されない。物品ハンドリング装置は、従来の形状の物品（例えば、円筒形、及び／又は対称の物品）を容易に移送することができ、かつ他のタイプの回転型ホイールコンベヤによって移送することが困難な形状を有する物品を移送及び制御するのに、特に適している。物品ハンドリング装置は、例えば、水平面で不安定になる非平坦の又は丸い底部を有するボトル、倒れやすいであろう小さな基部を有するボトル、曲がったかつ／又は偏った首を有するボトル、非対称のボトル、断面が一定でないボトルなどを移送するために使用することができる。

物品ハンドリング装置の機能、設計、及び動作の原理の総合的な理解を提供するために、ここで、本開示の様々な非限定的実施形態が説明される。これらの非限定的な実施形態の１つ又は２つ以上の例を、添付の図面に示す。当業者であれば、本明細書で説明され、かつ添付図面に示されている方法が、非限定的な例示的実施形態であり、本開示の様々な非限定的実施形態の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義されることが理解されるであろう。１つの非限定的な実施形態に関連して図示されている、又は述べられている特徴は、他の非限定的な実施形態の特徴と組み合わせることができる。そのような修正及び変形は、本開示の範囲内に含まれるものとする。

図１は、第１の物品ハンドリング装置１０２及び第２の物品ハンドリング装置１０４を備える物品ハンドリングのためのシステム１００を示す。物品ハンドリングのためのシステム１００は、三次元の物品（図示せず）を物品経路１３０に沿って搬送する。物品経路１３０は、第１の物品ハンドリング装置１０２に近接する第１の弓状経路１２４及び第２の物品ハンドリング装置１０４に近接する第２の弓状経路１２６を含む。第１の弓状経路１２４及び第２の弓状経路１２６は、第１の物品ハンドリング装置１０２と第２の物品ハンドリング装置１０４との間に位置するハンドオフゾーン１５０で結合する。第１の物品ハンドリング装置１０２及び第２の物品ハンドリング装置１０４は、軸線Ａ及び軸線Ｂとして、それぞれ示されている軸線の周りの回転面でそれぞれ回転可能である。システム１００によってハンドリングされる物品は、典型的には基部を所与の平面に置いて搬送される。軸線Ａ及び軸線Ｂは、物品搬送の平面及び回転面に垂直である。第１の物品ハンドリング装置１０２及び第２の物品ハンドリング装置１０４は、同様のサイズのものとして模式的に示されているが、本開示は、そのように限定されない。理解されているように、いくつかの構成では、第１の物品ハンドリング装置１０２は、自動物品ハンドリングラインの構成により必要とされるように第２の物品ハンドリング装置１０４の外径より大きい又は小さいのどちらかである外径を有してもよい。更に、第１の物品ハンドリング装置１０２及び第２の物品ハンドリング装置１０４は、円形に回転し、したがって物品を円形経路で移送する回転式の物品ハンドリング装置として示されているが、本開示による他の物品ハンドリング装置は、物品を他の経路で移送する異なる構成を有してもよい。

第１の物品ハンドリング装置１０２及び第２の物品ハンドリング装置１０４のそれぞれは、把持アセンブリ１０６Ａ及び把持アセンブリ１０６Ｂとしてそれぞれ示されている少なくとも１つの把持アセンブリを有する。把持アセンブリ１０６Ａの少なくとも一部は、概ね、第１の物品ハンドリング装置１０２の周辺部１２０から外向きに延在し、把持アセンブリ１０６Ｂの少なくとも一部は、概ね、第２の物品ハンドリング装置１０４の周辺部１２２から外向きに延在する。把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、周辺部１２０に接合又は結合されているものとして模式的に示されているが、本開示は、そのように限定されない。いくつかの構成では、例えば、把持アセンブリ１０６Ａ及び把持アセンブリ１０６Ｂは、周辺部１２０の内側で物品ハンドリング装置に結合されてもよい。更に、把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、対応の物品ハンドリング装置の任意の好適な要素に結合されてもよい（例えば、スポーク、パドル、アーム、又は心棒など）。把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、互いに対して物品ハンドリング中に個々に又は集合的に作動、折り畳み、膨張、収縮、枢動、並進、ないしは別の方法で移動し得る、それぞれ複数のアームを備えることができる。更に、把持アセンブリ１０６Ａは、第１のアーム１０８Ａ、第２のアーム１１０Ａ、及び第３のアーム１１２Ａを有するものとして示されており、把持アセンブリ１０６Ｂは、第１のアーム１０８Ｂ、第２のアーム１１０Ｂ、及び第３のアーム１１２Ｂを有するものとして示されているが、本開示は、そのように限定されない。むしろ、把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、物品経路１３０に沿って物品を移送するために物品を選択的に把持することができる任意の好適なアーム構成を含むことができる。それぞれの把持アセンブリは、したがって、１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上のアームを備えてもよい。各把持アセンブリにおけるアームの数は、同じでも又は異なってもよい。

把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、開放位置と閉鎖位置との間を選択可能に移動可能である。図１では、把持アセンブリ１０６Ａは、閉鎖位置で示され、把持アセンブリ１０６Ｂは、開放位置で示される。より詳細に後述されるように、開放位置と閉鎖位置との間での把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂの移動は、対応の第１、第２の物品ハンドリング装置１０２、１０４の径方向位置に位置合わせされ得る。把持アセンブリ１０６Ａは、物品を把持し、その物品を第１の弓状経路１２４に沿ってハンドオフゾーン１５０に向かって移送しているとき、閉鎖位置にある。同時に、第２の物品ハンドリング装置１０４は、反対方向に回転し、把持アセンブリ１０６Ｂは、ハンドオフゾーン１５０に接近するとき、把持アセンブリ１０６Ａからの物品の受け取りに備えて開放位置にある。ハンドオフイベントの間、把持アセンブリ１０６Ｂは、把持アセンブリ１０６Ａによって搬送された物品を把持し始めるように閉鎖位置まで移動する。把持アセンブリ１０６Ａは、開放位置まで移動して、それによって、物品上の把持を解放し、所持を把持アセンブリ１０６Ｂに移転できるようにする。閉鎖位置から開放位置への把持アセンブリ１０６Ａの移動は、開放位置から閉鎖位置への把持アセンブリ１０６Ｂの移動の前後に起こり得ることが留意される。例えば、いくつかの構成では、把持アセンブリ１０６Ｂが閉鎖位置に移動した後で、把持アセンブリ１０６Ａは開放位置に移動し得る。いくつかの構成では、把持アセンブリ１０６Ａは、アーム１０８Ａ、１１０Ａ、１１２Ａの全てに満たない部分の関節を通じてまず部分的に開いてもよく、又は開放位置に向かってアーム１０８Ａ、１１０Ａ、１１２Ａの全てを部分的に関節運動してもよい。次に、ひとたび把持アセンブリ１０６Ｂが閉鎖位置に移動すると、把持アセンブリ１０６Ａは、開放プロセスを完了することができる。本開示を考慮の上、理解されているように、把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂを開放及び閉鎖する個別の頻度は、例えば、ライン速度、物品ハンドリング装置のサイズ、物品の移動経路、物品サイズ、把持アセンブリ構成など、要素の数に基づいて異なり得る。

把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂは、ハンドオフイベント中に、把持アセンブリ１０６Ａの部分がハンドオフゾーン１５０内で把持アセンブリ１０６Ｂの部分と交互に配置される又はジッパーを締めるように相補的に配置されるコンポーネント又は機構を有してもよい。例示した実施形態において、把持アセンブリ１０６Ａの前側の第２のアーム１１０Ａは、把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂがハンドオフゾーン１５０を同時に通過するとき、第２のアーム１１０Ａが、第２の把持アセンブリ１０６Ｂの第１のアーム１０８Ｂと第３のアーム１１２Ｂとの間に画定される垂直の空間の中に受容されるように位置付けられる。同様に、把持アセンブリ１０６Ｂの後側は、把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂがハンドオフゾーン１５０を同時に通過するとき、第２のアーム１１０Ｂが、第１の把持アセンブリ１０６Ａの第１のアーム１０８Ａと第３のアーム１１２Ａとの間に画定される垂直の空間の中に受容されるように位置付けられている第２のアーム１１０Ｂを有する。

図１は、枢動遠位部分を備えるアームを有する把持アセンブリ１０６Ａ、１０６Ｂを示すが、本開示は、そのように限定されない。ここで図２〜図４を参照すると、様々な構成を有する把持アセンブリの追加の非限定例が示されている。各把持アセンブリ２０６、３０６、４０６は、閉鎖位置及び開放位置で示されている。いくつかの構成では、把持アセンブリ２０６、３０６、４０６のアームの内側表面、又はアーム自体の全体は、把持されている物品に合わせ、移送中に物品を固定するために高摩擦を提供することができる軟性、可撓性、かつ／又は柔軟性のある材料であってもよい。

まず図２の把持アセンブリ２０６を参照すると、第１のアーム２０８及び第２のアーム２１０は、物品ハンドリング装置の周辺部２２０から延在して示されている。第１、第２のアーム２０８、２１０は、真っ直ぐな、湾曲した、曲線状など、任意の好適なプロファイルを有してもよい。第１のアーム２０８及び第２のアーム２１０は、第１、第２の枢動点２３２、２３４を介し互いに対して枢動可能である。次に図３の把持アセンブリ３０６を参照すると、第１のアーム３０８及び第２のアーム３１０は、物品ハンドリング装置の周辺部３２０から延在する分節アームとして示されている。それぞれの分節アーム３０８、３１０は、隣接した分節を接続し、関節接合を可能にする分節枢動点３３６を有する。第１のアーム３０８及び第２のアーム３１０は、第１、第２の枢動点３３２、３３４を介し、かつ分節枢動点３３６を介して、互いに対して枢動することができる。次に図４の把持アセンブリ４０６を参照すると、第１のアーム４０８及び第２のアーム４１０は、物品ハンドリング装置の周辺部４２０から延在する密封されたブラダとして示されている。第１、第２のアーム４０８、４１０のそれぞれは、内部加圧に反応して第１の方向に（即ち、閉鎖位置に向かって）関節運動し、及び内部減圧に反応して第２の方向に（即ち、開放位置に向かって）関節運動する。図４の把持アセンブリで用いるのに好適なアームの非限定的な例は、米国特許出願公開第２０１６／００７５０３６（Ａ１）号（Ｌｅｓｓｉｎｇら）、及び国際公開第２０１５／１９１５８５（Ａ１）号（Ｓｏｆｔ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）に記載されている。

図２〜図４は、把持アセンブリ２０６、３０６、及び４０６を、類似の形状の対向するアームを有するものとして模式的に示すが、いくつかの構成では、把持アセンブリは、様々な異なるアーム、材料、サイズ、関節接合、又は把持機能を補助する他の特徴を含み得る。例えば、把持アセンブリの片側のアーム又は複数のアームは、把持アセンブリの他方の側のアーム又は複数のアームより長くても又は短くてもよい。追加的又は代替的に、１つのアームは、第１の構成又は構造を有することができ、別のアーム又は把持アセンブリの一部は、異なる構成又は構造を有することができる。更にその上、把持アセンブリ２０６、３０６、及び４０６は、移動することができる両側のアームを示すが、いくつかの構成では、把持アセンブリの片側のみのアーム又は複数のアームが、移動することができる。

図５は、第１の物品ハンドリング装置５０２及び第２の物品ハンドリング装置５０４を備える物品ハンドリングのためのシステム５００の平面図である。物品ハンドリングのためのシステム５００は、三次元の物品（図示せず）を物品経路５３０に沿って搬送する。物品経路５３０は、第１の物品ハンドリング装置５０２に近接する第１の弓状経路５２４及び第２の物品ハンドリング装置５０４に近接する第２の弓状経路５２６を含む。第１の弓状経路５２４及び第２の弓状経路５２６は、第１の物品ハンドリング装置５０２と第２の物品ハンドリング装置５０４との間に位置するハンドオフゾーン５５０で結合する。第１の物品ハンドリング装置５０２及び第２の物品ハンドリング装置５０４は、軸線Ａ及び軸線Ｂとして、それぞれ示されている軸線の周りの回転面でそれぞれ回転可能である。第１の物品ハンドリング装置５０２及び第２の物品ハンドリング装置５０４は、同様のサイズのものであり、かつ回転式の物品ハンドリング装置であるものとして模式的に示されているが、本開示は、そのように限定されない。

第１の物品ハンドリング装置５０２及び第２の物品ハンドリング装置５０４のそれぞれは、周辺部５２０、５２２の周りに配置された複数の把持アセンブリを有する。図５は、第１の物品ハンドリング装置５０２の周りに配置され３つの把持アセンブリ５０６Ａ、及び第２の物品ハンドリング装置５０４の周りに配置され３つの把持アセンブリ５０６Ｂを示すが、他のシステムは、任意の代替の配置で任意の数の把持アセンブリ（１つ、２つ、３つ、又はそれ以上）を使用することができる。把持アセンブリ５０６Ａのそれぞれは、第１のアーム５０８Ａ及び第２のアーム５１０Ａを有して示されている。同様に、把持アセンブリ５０６Ｂのそれぞれは、第１のアーム５０８Ｂ及び第２のアーム５１０Ｂを有するものとして示されている。図５はまた、関連する物品ハンドリング装置がその回転軸の周りで回転する間、把持アセンブリ５０６Ａ、５０６Ｂは開放位置と閉鎖位置との間を周期的に移動することを示す。

反時計方向に回転する第１の物品ハンドリング装置５０２を参照すると、把持アセンブリ５０６Ａは、ハンドオフゾーン５５０を離れるとき、把持していた物品を第２の物品ハンドリング装置５０４に渡したので開放位置にある。把持アセンブリ５０６Ａは、物品経路５３０に接近する際、作動点５５２に到達すると閉鎖し始めてもよい。第１の物品ハンドリング装置５０２の回転に対する作動点５５２の位置は、把持アセンブリ５０６Ａが物品上で閉鎖するようにタイミングが計られるように物品経路５３０上の接近しつつある物品と連係し得る。物品が把持アセンブリ５０６Ａによって把持された状態で、第１の物品ハンドリング装置５０２が回転し続けたまま、物品は、第１の弓状経路５２４に沿って移送される。把持アセンブリ５０６Ａは、次の作動点５５４に到達すると、開放し始める。この作動点５５４は、第２の物品ハンドリング装置５０４上の受入把持アセンブリ５０６Ｂと連係しているので、ハンドオフゾーン５５０に近接している。ハンドオフゾーン５５０に入っている間、把持アセンブリ５０６Ａは、ハンドオフ中に物品を受け取っている把持アセンブリ５０６Ｂと交互に配置することができる。把持アセンブリ５０６Ａは、次にハンドオフゾーン５５０を離れるとき完全に開放した位置に移動する。

ここで時計方向に回転している第２の物品ハンドリング装置５０４を参照すると、把持アセンブリ５０６Ｂは、ハンドオフゾーン５５０を離れるとき、ハンドオフゾーン５５０内で物品を受け取ったので閉鎖位置にある。物品が把持アセンブリ５０６Ｂによって把持された状態で、第２の物品ハンドリング装置５０４が回転軸の周りで回転したまま、物品は、第２の弓状経路５２６に沿って移送される。把持アセンブリ５０６Ｂは、第２の弓状経路５２６の端部に接近すると、作動点５６２で開放し始めることができる。作動点５６２は、コンベヤ、コンベヤスクリュー、別の回転装置、又は他の機器など下流の処理装置又はプロセスと連係し得る。把持アセンブリ５０６Ｂは、次に完全に開放された位置に移動して物品を解放する。把持アセンブリ５０６Ｂは、回転し続けながら、再度ハンドオフゾーン５５０に接近することになる。この把持アセンブリは、次の作動点５６４に到達すると、閉鎖し始めて第１の物品ハンドリング装置５０２によって搬送されている物品を把持する。把持アセンブリ５０６Ｂは、ハンドオフゾーン５５０を離れるとき完全に閉鎖した位置に移動する。

把持アセンブリ５０６Ａ及び把持アセンブリ５０６Ｂは、ハンドオフゾーン５５０内で交互に配置するように構成され得る。更に、第１の物品ハンドリング装置５０２の作動点５５４と第２の物品ハンドリング装置５０４の作動点５６２との間の相対半径距離は、異なり得る。例示した構成では、作動点５６４は、作動点５５４の前に存在する。したがって、受容把持アセンブリ５０６Ｂは、把持アセンブリ５０６Ａが物品を解放する前に物品を把持し始めるように構成されている。いくつかの構成では、作動点５５４と５６４との間の半径距離は、調節可能であり得る。例えば、特定のライン速度、物品、又はラインプロセスは、性能を改善するために、作動点５５４と５６４との間の半径距離を短くする又は長くすることを必要とする場合がある。

図６〜図８は、開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリを移動させるための例示の作動技術を模式的に示す。図６〜図８は、図４の把持アセンブリ４０６と類似の把持アセンブリを描いているが、この把持アセンブリは、例示の目的のみで示されていることを理解されたい。まず図６を参照すると、開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリ６０６を移動させるように構成されている把持アセンブリアクチュエータ６４０が示されている。把持アセンブリアクチュエータ６４０は、真空源６４８及び圧力源６５０と連通している。真空源６４８及び圧力源６５０は、マニホールド６５２を介して把持アセンブリ６０６と連通することができる。真空源６４８及び圧力源６５０を、関連する物品ハンドリング装置に取り付けて位置付けることも、又は集中型空気／真空源になど、関連する物品ハンドリング装置から離れて位置付けることもできる。把持アセンブリアクチュエータ６４０はまた、表面６４４と係合するように構成されているボールバルブ６４２も備える。いくつかの構成では、ボールバルブ６４２は、把持アセンブリ６０６又は関連する物品ハンドリング装置の下面に近接して位置付けられている。回転式の物品ハンドリング装置に関して、ボールバルブ６４２は、例えば、物品ハンドリング装置の軸線の周りを移動経路に沿って回転することができる。ボールバルブ６４２の位置は、真空源６４８が把持アセンブリ６０６に適用されるか、圧力源６５０が把持アセンブリ６０６に適用されるかについて制御することができる。図示されているように、カム表面６４６は、ボールバルブ６４２の移動経路内部に位置付けられ得る。ボールバルブ６４２がカム表面６４６と係合するとき、圧力源６５０が、次に閉鎖位置に移行する把持アセンブリ６０６に適用される。理解されているように、カム表面６４６の傾斜面のスロープは、把持アセンブリ６０６が作動する速度を変更するのに使用することができる。急な傾斜面は、比較的迅速な閉鎖アクションを引き起こすことができるのに対して、緩やかな傾斜面は、比較的遅い閉鎖アクションを引き起こすことができる。図６に示されているように、ボールバルブ６４２がカム表面６４６を通過し、真空源６４８が再度把持アセンブリ６０６に適用されるとき、把持アセンブリ６０６を開放させる。ボールバルブ６４２は、把持アセンブリ６０６全体を作動させるように示されているが、いくつかの構成では、別個のボールバルブを使用して把持アセンブリの１つ又は２つ以上のアームを個々に制御することができる。したがって、把持アセンブリの特定のアームは、把持アセンブリの他のアームと異なる時間に、かつ／又は異なる速度で移動するように構成することができる。

図７は、把持アセンブリを作動させるための別の技術を模式的に示す。開放位置と閉鎖位置との間で把持アセンブリ７０６を移動させるように構成されている把持アセンブリアクチュエータ７４０が示されている。把持アセンブリアクチュエータ７４０は、マニホールド７５２を介して把持アセンブリ７０６と流体連通しているハイドロリックピストン７４８を含む。ボールバルブ７４２は、表面７４４と係合するように構成されている。ボールバルブ７４２の位置は、ボールバルブ７４２の作動が、ハイドロリックピストン７４８を並進させるようにピストンを制御する。把持アセンブリ７０６は、ハイドロリックピストン７４８の並進が把持アセンブリ７０６を開放及び閉鎖するように液圧で制御される。図６と同様に、カム表面７４６を利用して、ボールバルブ７４２を所望の径方向位置で作動させることができる。ボールバルブ７４２がカム表面７４６と係合するとき、ハイドロリックピストン７４８が並進し、次に把持アセンブリ７０６が閉鎖位置に移行する。ボールバルブ７４２がカム表面７４６を通過し、ハイドロリックピストン７４８が元の位置に戻るとき、把持アセンブリ７０６を開放させる。

図８は、把持アセンブリを作動させるための別の技術を模式的に示す。この構成では、把持アセンブリアクチュエータ８４０は、電子弁制御８５４を含む。電子弁制御８５４は、真空源８４８及び圧力源８５０と連通しており、どちらか一方を、マニホールド８５２を通じて把持アセンブリ８０６に選択的に適用することができる。真空源８４８又は圧力源８５０のどちらかの適用のタイミングは、関連する物品ハンドリング装置の位置に基づいている。示されているように、物品ハンドリング装置が回転する、ないしは別の方法で並進するとき、符合化された位置８５６が電子弁制御８５４に提供される。その位置に基づいて、把持アセンブリアクチュエータ８４０は、把持アセンブリ８０６を開放又は閉鎖することができる。電子弁制御８５４は、例えば、把持アセンブリ８０６の可変タイミング制御を提供することができる。

図９は、第１の物品ハンドリング装置９０２及び第２の物品ハンドリング装置９０４を有する物品ハンドリングのためのシステム９００の斜視図を図示する。物品ハンドリング装置９０２は、８個の把持アセンブリを有して示されており、物品ハンドリング装置９０４は、１０個の把持アセンブリを有して示されている。例示の目的のために、物品ハンドリング装置９０２、９０４の両方は、回転式の物品ハンドリング装置として示されている。図１０は、矢印９３４によって示されている方向に移動する物品の流れの物品９３２をハンドリングする図９の物品ハンドリングのためのシステム９００を図示している。第１の物品ハンドリング装置９０２は、把持アセンブリ９０６Ａを含む。把持アセンブリ９０６Ａは、第１のアーム９０８Ａ、第２のアーム９１０Ａ、及び第３のアーム９１２Ａを含む。第２の物品ハンドリング装置９０４は、把持アセンブリ９０６Ｂを含む。把持アセンブリ９０６Ｂは、第１のアーム９０８Ｂ、第２のアーム９１０Ｂ、及び第３のアーム９１２Ｂを含む。第１、第２の物品ハンドリング装置９０２、９０４は、それぞれ回転する盤の積層体である。図９に示されているように、第２の物品ハンドリング装置９０４は、頂部の盤９１４、中央の盤９１６、及び底部の盤９１８を有する。盤のそれぞれは、把持アセンブリ９０６Ｂのアームのうちの１つを支える。より具体的には、頂部の盤９１４は、第１のアーム９０８Ｂを支え、中央の盤は、第２のアーム９１０Ｂを支え、底部の盤９１８は、第３のアーム９１２Ｂを支える。したがって、頂部の盤９１４と、中央の盤９１６と、底部の盤９１８との間の相対間隔の増加は、把持アセンブリ９０６Ｂの高さの増加をもたらす場合がある。円形の盤が図９〜図１０に描かれているが、例えば、回転可能な部材、スポーク、アームなど任意の好適な並進する部材を利用することができる。

図１０を参照すると、第１の物品ハンドリング装置９０２は、反時計方向に回転して示されている。把持アセンブリ９０６Ａは、ハンドオフゾーン９５０を離れるとき、把持していた物品を第２の物品ハンドリング装置９０４に渡したので開放位置にある。把持アセンブリ９０６Ａが物品経路９３０に接近するとき、閉鎖のタイミングは、把持アセンブリ９０６Ａのそれぞれが物品９３２上で閉じるように調整されている。物品９３２が把持アセンブリ９０６Ａによって把持された状態で、第１の物品ハンドリング装置９０２が回転し続けたまま、物品は、第１の弓状経路９２４に沿って移送される。把持アセンブリ９０６Ａは、作動点に到達すると、開放し始める。この作動点は、ハンドオフゾーン９５０に近接しており、第２の物品ハンドリング装置９０４上の受入把持アセンブリ９０６Ｂと連係している。把持アセンブリ９０６Ａは、ハンドオフゾーン９５０を離れるとき完全に開放した位置に移動する。

示されているように、第２の物品ハンドリング装置９０４は、時計方向に回転している。把持アセンブリ９０６Ｂは、ハンドオフゾーン９５０を離れるとき、ハンドオフゾーン９５０内で物品９３２を受け取ったので閉鎖位置にある。物品９３２が把持アセンブリ９０６Ｂによって把持された状態で、第２の物品ハンドリング装置９０４が回転軸の周りで回転したまま、物品９３２は、第２の弓状経路に沿って移送される。把持アセンブリ９０６Ｂは、第２の弓状経路の端部に接近すると、開放するので、物品９３２は次のプロセスへと解放され得る。把持アセンブリ９０６Ｂは、次に開放位置にある間、ハンドオフゾーン９５０に向けて回転する。ひとたびハンドオフゾーン９５０に入ると、把持アセンブリ９０６Ｂは、閉鎖し始めて第１の物品ハンドリング装置９０２によって搬送されている物品９３２を把持することになる。把持アセンブリ９０６Ｂは、ハンドオフゾーン９５０を離れるとき完全に閉鎖した位置に移動する。

物品処理に柔軟性をもたらすために、いくつかの構成において、把持アセンブリは調節可能であり、したがって様々なタイプの物品を収容することができる。図１１は、第２の物品ハンドリング装置９０４の把持アセンブリ９０６Ｂの例示の調節可能なアームを示す。把持アセンブリ９０６Ｂは、Ｄ１として示されている把持幅及びＤ２の開放幅を有するように示されている。処理されている物品のサイズに依存して、Ｄ１及びＤ２は、基準以上に大きくても又は小さくてもよい。例示した配置では、第２のアーム９１０Ｂは、第１の横方向９８８及び第２の横方向９９０に並進可能である。そのような並進は、頂部の盤９１４及び底部の盤９１８に対する回転軸の周りを回転する中央の盤９１６によって容易にされ得る。並進後、第２のアーム９１０Ｂとその他のアーム（即ち、第１のアーム９０８Ａ及び第３のアーム９１２Ｂ）との間の横方向距離は、増加又は減少し得る。あるいは、各盤は、物品ハンドリング装置によって搬送されている物品の縦の寸法に沿って把持点を変更するように独立して調節され得る。更にその上、盤の調節は、物品の中心点が概ね維持されるように対向するアーム間で同期させることができる。

「接合した」という用語は、ある要素を他の要素に直接固着することによって、要素を別の要素に直接固定する構成；ある要素を中間部材（類）に固着し、次にその中間部材を他の要素に固着することによって、ある要素を他の要素に間接的に固定する構成；ある要素が別の要素と一体化する構成、即ち、ある要素が他の要素の本質的な一部分である構成；を包含する。

本明細書に開示されている寸法及び／又は値は、列挙した正確な数値寸法及び／又は値に厳しく制限されるものとして理解すべきではない。むしろ、別段の指定のない限り、このような寸法及び／又は値のそれぞれは、列挙した寸法及び／若しくは値、並びに／又はその寸法及び／若しくは値の近辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することを意図している。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。

あらゆる相互参照又は関連特許若しくは関連出願を含む、本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用をも、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（１つ又は複数）と組み合わせたときに、そのような任意の発明を教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することにより本明細書に援用された文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (8)

1. 物品ハンドリングのためのシステムであって、
   周辺部の周りに配置される把持アセンブリを有する第１の物品ハンドリング装置であって、前記把持アセンブリによって把持された物品を、第１の経路に沿って搬送することができる、第１の物品ハンドリング装置と、
   周辺部の周りに配置される把持アセンブリを有する第２の物品ハンドリング装置であって、前記把持アセンブリによって把持された物品を、第２の経路に沿って搬送することができる、第２の物品ハンドリング装置と
   を備え、
   前記把持アセンブリのそれぞれは、第１のアーム、第２のアーム及び第３のアームを備え、
   前記把持アセンブリのそれぞれは、開放位置と閉鎖位置との間を選択可能に移動可能であり、
   前記アームのそれぞれは内側表面を有し、前記内側表面または前記アーム全体は、把持されている前記物品に合わせることができる軟性、可撓性、かつ／又は柔軟性のある材料を含み、
   前記第１のアームは前記第２のアームからオフセットして配され、かつ、
   前記第３のアームは前記第２のアームからオフセットして配されており、
   前記第１の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記第１の経路内に延在し、
   前記第２の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記第２の経路内に延在し、
   前記第１の経路及び前記第２の経路は、前記第１の物品ハンドリング装置と前記第２の物品ハンドリング装置との間に画定されるハンドオフゾーンで結合することを特徴とする、物品ハンドリングのためのシステム。
2. 前記第３のアームは、前記第２のアームに概ね平行に位置付けられている、請求項１に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
3. 前記第１の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記第１、第２の物品ハンドリング装置の回転中に、前記ハンドオフゾーン内で、前記第２の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリを交互に配置する、請求項１に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
4. 前記第１の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記ハンドオフゾーンへの接近中に前記閉鎖位置にあり、
   前記第２の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記ハンドオフゾーンへの接近中に前記開放位置にある、請求項３に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
5. 前記第１の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記ハンドオフゾーンからの離脱中に前記開放位置にあり、
   前記第２の物品ハンドリング装置の前記把持アセンブリは、前記ハンドオフゾーンからの離脱中に前記閉鎖位置にある、請求項４に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
6. 前記把持アセンブリは、
   （ａ）空圧式、
   （ｂ）液圧式、
   （ｃ）機械式、又は
   （ｄ）電気式、の方法のうちの１つによって、前記開放位置と前記閉鎖位置との間を移動可能である、請求項１に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
7. 前記把持アセンブリのそれぞれにおける、前記第１、第２のアームのうちの少なくとも１つは、分節アーム、枢動アーム、及び膨張可能な可撓性アームのうちのいずれかである、請求項１に記載の物品ハンドリングのためのシステム。
8. 前記第１、第２のアームのうちの少なくとも１つは、前記把持アセンブリの幅を変更するために、前記第１、第２のアームの他方に対して横方向に並進可能である、請求項１に記載の物品ハンドリングのためのシステム。

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