特許 6301503 回転デバイス用の調節システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6301503

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】回転デバイス用の調節システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/86 20060101AFI20180319BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/86 B

【請求項の数】15

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2016-569990(P2016-569990)

(86)(22)【出願日】2015年6月3日

(65)【公表番号】特表2017-518939(P2017-518939A)

(43)【公表日】2017年7月13日

(86)【国際出願番号】US2015033859

(87)【国際公開番号】WO2015187750

(87)【国際公開日】20151210

【審査請求日】2016年11月28日

(31)【優先権主張番号】14/294,468

(32)【優先日】2014年6月3日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590005058

【氏名又は名称】ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100152423

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 一真

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(72)【発明者】

【氏名】クリフォード、セオドア、パプスドルフ

(72)【発明者】

【氏名】エリック、ショーン、ガウディー

(72)【発明者】

【氏名】ロジャー、フィリップ、ウィリアムス

【審査官】 中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５２５２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８６２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６６９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５２３９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２７１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０５７８１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１３１１２６５６（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／８０

Ｂ６５Ｇ ４７／８４ − ４７／８６

Ｂ６５Ｇ ４７／９０ − ４７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

調節式スターホイールシステムであって、
ａ）弓状経路に沿ってポケット内の３次元の物品を搬送するためのスターホイールコンベヤであって、
複数の積み重ねられた個々の回転式要素であって、それぞれ、中心と、２つの表面と、周辺部とを有し、軸を中心として独立に回転可能であり、少なくとも１つの物品を搬送するためにユニットとして回転可能であり、前記軸は前記回転式要素の前記表面に対して概ね垂直であり、前記回転式要素は、それらの周辺部上に、少なくとも１つのポケットの境界を画定する部分を備え、前記回転式要素は、異なるサイズ及び／又は形状の物品に適応するために、前記少なくとも１つのポケットの構成を調節するように互いに対して少なくとも部分的に回転され得る、回転式要素と、
前記軸を中心として前記回転式要素のうちの１つ以上を回転させるためのモータであって、３次元の物品を搬送するためにユニットとして前記回転式要素を回転させ、また、前記１つ以上の回転式要素の回転位置を調節して、前記少なくとも１つのポケットの構成を設定するために、前記回転式要素のうちの１つ以上を回転させることが可能となるように、前記１つ以上の回転式要素に少なくとも間接的に機械的に結合される、モータと、を備える、スターホイールコンベヤと、
ｂ）前記少なくとも１つのポケットの構成を調節するための調節機構であって、前記回転式要素の積み重ね体内の残りの回転式要素に対して前記１つ以上の個々の回転式要素の回転位置を調節するために、前記回転式要素のうちの１つ以上に係合する少なくとも１つの調節要素を備える、調節機構と、を備える、調節式スターホイールシステム。

【請求項2】

前記調節機構は、前記回転式要素を回転させるための前記モータと協働するように構成され、それにより、前記回転式要素を回転させるための前記モータは、前記回転式要素のうちの少なくとも一部を回転させ、前記１つ以上の回転式要素の回転位置を調節するようになっている、請求項１に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項3】

前記システムは、前記１つ以上の回転式要素が回転される期間の少なくとも一部の間、前記調節要素が依然として不動であり、前記調節要素が、前記１つ以上の回転式要素に係合し、かつ前記１つ以上の回転式要素の角度位置を調節するように構成される、請求項２に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項4】

前記調節要素は、前記回転式要素のうちの少なくとも１つを回転させ、かつ前記回転式要素のうちの少なくとも１つの角度位置を調節するように、前記回転式要素に対して移動可能であり、前記回転式要素の積み重ね体内の他の回転式要素は依然として不動である、請求項２又は３に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項5】

前記調節要素は、前記回転式要素に係合して前記回転式要素の回りを周回可能であり、それにより、前記回転式要素の角度位置を調節可能である、請求項２〜４のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項6】

前記調節機構は支持体を更に備え、前記少なくとも１つの調節要素は前記支持体に結合される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項7】

前記スターホイールは、物品搬送平面内で物品を搬送するように構成され、前記回転式要素が回転する前記軸は、前記物品搬送平面に対して垂直な方向に延び、前記回転式要素の積み重ね体内の残りの回転式要素に対して前記１つ以上の個々の回転式要素の回転位置を調節するために、前記調節要素が、前記物品搬送平面に対して垂直な方向において、前記回転式要素の積み重ね体内の前記回転式要素のうちの少なくとも１つと整合し得るように、前記少なくとも１つの調節要素は、前記支持体に結合される、請求項６に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項8】

前記調節要素は、少なくとも１つの回転式要素の位置を調節することを少なくとも支援するために、前記調節要素を次の方向のうちの少なくとも１つに移動させて前記回転式要素のうちの前記少なくとも１つに接触させるように、前記支持体に移動可能に結合され、前記方向は、前記回転式要素の前記軸に対して上向き、下向き、内向き、外向き、又は横向きである、請求項６又は７に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項9】

前記少なくとも１つの調節要素は、前記支持体に移動可能に連結され、それにより、前記少なくとも１つの調節要素は、前記スターホイールコンベヤの前記軸に対して平行な方向に移動可能となり、それにより、前記少なくとも１つの調節要素は、前記回転式要素の積み重ね体内の前記回転式要素のうちの１つと整合し、次いで前記回転式要素の積み重ね体内の異なる回転式要素と整合するように移動され得る、請求項６〜８のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項10】

前記調節機構の前記支持体は、前記回転式要素の前記周辺部の外側に設置される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項11】

前記調節機構の前記支持体は、前記回転式要素の前記周辺部の内側に設置される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項12】

複数の調節要素を備え、前記調節要素のうちの少なくとも２つは、前記回転軸に対して平行な方向に離間されることによって、前記回転式要素の積み重ね体内の異なる回転式要素にそれぞれ係合するように配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項13】

前記回転式要素を回転させるための前記モータは、前記回転式要素の積み重ね体に少なくとも間接的に機械的に結合された駆動モータであり、前記調節式スターホイールコンベヤは、前記駆動モータに対して前記回転式要素のうちの１つ以上を選択的に結合及び結合解除する能力を前記調節式スターホイールコンベヤに与えるためのロック機構を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項14】

前記ロック機構は、前記回転式要素の積み重ね体内の各回転式要素間のクラッチプレートと、前記回転式要素の積み重ね体に隣接して配置された圧縮及び解放機構とを備え、前記圧縮及び解放機構は、前記回転式要素が互いに対して回転することを防止するために、前記軸に対して概ね平行な方向において、前記回転式要素の積み重ね体に圧縮力を加え得て、前記回転式要素のうちの１つ以上を他の回転式要素に対して回転させることが望まれるときにそのような圧縮力を解放し得る、請求項１３に記載の調節式スターホイールシステム。

【請求項15】

前記圧縮及び解放機構は、前記軸に対して概ね平行な方向において、前記回転式要素の積み重ね体に圧縮力を加えるように配置された少なくとも１つの空気シリンダを備える、請求項１４に記載の調節式スターホイールシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動物品処理ライン用の調節式回転デバイスに関するものであり、より具体的には、異なる物品に適応するように回転デバイスを調節するための調節システム及び方法を対象とする。

【背景技術】

【0002】

様々なタイプの回転デバイスが、自動処理ライン上で物品を処理するために使用されている。例えば、ボトルに液体を充填することを伴う自動処理ライン上では、そのような回転デバイスは、充填機と、蓋締め機と、ラベル貼り機と、スターホイールコンベヤとを含み得る。多くの場合、そのような回転デバイスは、回転デバイスを回転させるために、サーボモータなど、それら自体の駆動モータを設けられる。

【0003】

自動処理ラインが、様々な形状及びサイズの容器などの物品を加工することが必要となり得る。このことは、しかしながら、そのような回転デバイスに対する難題を生じてきた。例えば、多くの現在のスターホイールの場合、各スターホイールは、特定の形状及びサイズの容器しか処理し得ず、そのため、これにより、異なる容器が処理ラインに導入されるたびに、スターホイールのプレート又はディスクを変更することが必要となる。これは、時間がかかるという点においても、サイズの異なるスターホイールのプレートの在庫を維持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。加えて、いくつかの場合では、異なる高さの物品に適応するために、回転デバイスの高度を調整することが望ましい。すべての回転デバイスが高さにおいて調節可能であるわけではない。回転デバイスが高さにおいて調節可能である場合、その調節性は、電動である場合、しばしば、調節を実施するために別々のモータを必要とする。

【0004】

特許文献には、そのようなデバイスを改善しようとする多数の試みについて記載されている。それらには、限定するものではないが、米国特許第１，９８１，６４１号、同第２，３２４，３１２号、同第３，９５７，１５４号、同第４，１２４，１１２号、同第５，０２９，６９５号、同第５，０４６，５９９号、同第５，０８２，１０５号、同第５，５４０，３２０号、同第５，５９０，７５３号、同第７，００７，７９３ Ｂ２号、同第７，３９８，８７１ Ｂ１号、米国特許公開第２００７／０２７１８７１ Ａ１号、共にパプスドルフ（Papsdorf）の名義で公開された米国特許第８，４１８，８３６号及び米国特許出願公開第２０１１／０２７２２４６ Ａ１号、ドイツ特許第１９９０３３１９Ａ号、欧州特許第０ ３５５ ９７１ Ｂ１号、同第０ ４０１ ６９８ Ｂ１号、同第０ ４１２ ０５９ Ｂ１号、同第０ ６５９ ６８３ Ｂ１号、同第０ ８９４ ５４４ Ａ２号、同第１ ６６３ ８２４ Ｂ１号、日本国特許公開第１００３５８７９ Ａ号、国際公開第２００５／０３０６１６ Ａ２号、並びに国際公開第２００９／０４０５３１ Ａ１号に記載されているデバイスが挙げられる。またスターホイール用の調節式ガイドレールについても、上記の米国特許第５，５４０，３２０号及び国際公開第２００５／０３０６１６ Ａ２号に加えて米国特許第７，４３１，１５０ Ｂ２号、国際公開第２００５／１２３５５３ Ａ１号、並びに米国特許第８，４９９，９２１号（オーンドーフ（Orndorff））を含めて、特許文献に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第１，９８１，６４１号

【特許文献2】米国特許第２，３２４，３１２号

【特許文献3】米国特許第３，９５７，１５４号

【特許文献4】米国特許第４，１２４，１１２号

【特許文献5】米国特許第５，０２９，６９５号

【特許文献6】米国特許第５，０４６，５９９号

【特許文献7】米国特許第５，０８２，１０５号

【特許文献8】米国特許第５，５４０，３２０号

【特許文献9】米国特許第５，５９０，７５３号

【特許文献10】米国特許第７，００７，７９３ Ｂ２号

【特許文献11】米国特許第７，３９８，８７１ Ｂ１号

【特許文献12】米国特許公開第２００７／０２７１８７１ Ａ１号

【特許文献13】米国特許第８，４１８，８３６号

【特許文献14】米国特許出願公開第２０１１／０２７２２４６ Ａ１号

【特許文献15】ドイツ特許第１９９０３３１９Ａ号

【特許文献16】欧州特許第０ ３５５ ９７１ Ｂ１号

【特許文献17】欧州特許第０ ４０１ ６９８ Ｂ１号

【特許文献18】欧州特許第０ ４１２ ０５９ Ｂ１号

【特許文献19】欧州特許第０ ６５９ ６８３ Ｂ１号

【特許文献20】欧州特許第０ ８９４ ５４４ Ａ２号

【特許文献21】欧州特許第１ ６６３ ８２４ Ｂ１号

【特許文献22】日本国特許公開第１００３５８７９ Ａ号

【特許文献23】国際公開第２００５／０３０６１６ Ａ２号

【特許文献24】国際公開第２００９／０４０５３１ Ａ１号

【特許文献25】米国特許第７，４３１，１５０ Ｂ２号

【特許文献26】国際公開第２００５／１２３５５３ Ａ１号

【特許文献27】米国特許第８，４９９，９２１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、回転デバイスを調節するための改善された機構が引き続き求められている。具体的に言えば、異なるサイズ及び構成を有する物品を処理するように柔軟性を向上させ、多数の交換部品を持つスターホイールよりも製造及び／又は操作が安価である簡潔な調節システムを有する回転デバイス、並びにそのようなデバイスに対する他の自動調節のオプションを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、自動物品処理ライン上で使用するための調節式回転デバイスに関するものであり、より具体的には、異なる物品に適応するように回転デバイスを調節するための調節システム及び方法を対象とする。

【0008】

異なる２つのタイプの、回転デバイスを調節するための調節システムが本明細書で説明される。これらの各々は、それ自体で発明となるものである。各調節システムは、独立に用いられ得るが、その場合、調節システムのうちの１つのみが回転デバイスと共に用いられ得る。それに代わって、回転デバイスの異なる態様を調節するために、各調節システムが共に用いられ得る。

【0009】

回転デバイスの１つ以上の回転式要素の角度変位を調節するための低コストな方法となり得る回転調節システムが、本明細書において開示される。回転デバイスは、自動処理ライン上で物品を処理するために使用される様々なタイプの回転デバイスのうちのいずれかを含み得る。例えば、ボトルに液体を充填することを伴う自動処理ライン上では、そのような回転デバイスは、限定するものではないが、充填機と、蓋締め機と、ラベル貼り機と、スターホイールコンベヤとを含み得る。回転調節システムは、駆動モータなど、回転デバイスの他の構成要素と協働し得る回転調節機構を備える。回転調節機構は、回転デバイスの回転式要素のうちの１つ以上に係合するように移動可能となり得る調節要素を備える。例えば、スターホイールコンベヤの例では、調節要素は、個々の回転式要素の回転位置を調節すること、及び搬送される物品用のポケットの寸法を設定することを支援し得る。いくつかの例では、回転調節機構は支持体を更に備え得、調節要素はその支持体に移動可能に結合され得る。

【0010】

また、回転デバイスの少なくとも１つの回転式要素の高度を調節するための高度調節システムが、本明細書で開示される。このシステムは、回転式要素が回転する軸に対して平行な方向における回転式要素の位置（例えば、回転式要素の鉛直変位）を調節し得る。高度調節システムは、高度調節機構を備え得る。高度調節機構は、回転式要素の高度を調節するために、少なくとも１つの回転式要素に少なくとも間接的に係合するように配置され得る。

【0011】

回転デバイスは通常、デバイスを回転させるための主駆動モータを備える。いくつかの例では、本明細書で説明する調節システムは、回転デバイスの回転式要素の回転位置及び／又は高度を調節するために、回転デバイスを回転させる既存の主駆動モータを利用し得る。このことは、経済的な利点をもたらし、また、調節の実施を支援するために、回転デバイス上に既に存在するモータを使用することによって、ごくわずかなコストで自動調整をもたらし得る。

【0012】

また、回転デバイス上の１つ以上の回転要素の回転位置及び／又は高度を調節するための方法が、本明細書で説明される。この方法は、（ａ）回転デバイスと回転調節機構又は高度調節（若しくは高度変更）機構の少なくとも一方とを備えるシステムを設けるステップを含み得る。回転調節機構が設けられる場合、この方法は、（ｂ）回転式要素の回転位置を調節するために、調節要素が１つ以上の回転式要素に係合するように、調節要素を移動させ、かつ／又は回転式要素を回転させるステップを更に含み得る。高度調節機構が設けられる場合、高度変更機構は、回転式要素を回転させるための機構と選択的に係合可能となり得、回転式要素を回転させるための機構はまた、高度変更機構に動きを付与するように構成され得る。そのような例では、高度調節の方法は、（ｂ）回転式要素が回転する軸の方向に高度変更機構が移動するように、高度変更機構を、回転式要素を回転させるための機構と係合させ、回転式要素を回転させるための機構を始動させるステップを更に含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

以下の発明を実施するための形態は、図面を鑑みることにより更に十分に理解されるであろう。

【図1】異なる物品に適応するように調節式スターホイールを調節するための調節システムの一変形形態と共に調節式スターホイールを示す斜視図である。

【図2】回転式要素によって形成されたポケット内にいくつかのボトルを備えた調節式スターホイールの斜視図である。

【図3】第１の構成を有する回転式要素の平面図である。

【図4】第２の構成を有する回転式要素の平面図である。

【図5】物品用のポケットの形成を示す、いくつかの回転式要素の拡大部分斜視図である。

【図6】図１及び２に示すスターホイールの上部組立体を構成する構成要素を示す分解斜視図である。

【図6A】中央シャフトを使用せずに回転式要素間の同心性を維持するための機構の別の実施形態を有する、スターホイールの一部分の拡大斜視図である。

【図7】クラッチプレートの斜視図である。

【図8】別のクラッチプレートの平面図である。

【図9】図１に示す調節式スターホイールシステムの一部分の拡大斜視図である。

【図10】回転調節機構の代替的な実施形態を有する別のスターホイールの斜視図である。

【図11】別の代替的な回転調節機構を有するスターホイールの斜視図である。

【図12】第１の位置にある更に別の代替的な調節要素を示す部分斜視図である。

【図12A】第２の位置にある、図１２の代替的な調節要素を示す部分斜視図である。

【図13】複数の代替的な調節要素を備えるスターホイールシステムの斜視図である。

【図14】図１に示すスターホイール及び調節要素の側面図である。

【図15】図１の線１５−１５に沿ったスターホイールの横断面図である。

【図16】駆動モータを駆動シャフトに連結するのに適した歯車系の斜視図である。

【図17】代替的なタイプの回転調節及び高度調節システムを有するスターホイールの斜視図である。

【図18】高度調節開始構成要素と係合する調節要素を示す、図１７に示すスターホイールの別の斜視図である。

【図19】図１７に示すスターホイールの雌ねじ機構の一部分を示す分解斜視図である。

【図20】図１７に示すスターホイールのロック機構の拡大側方斜視図である。

【図21】図１７に示すスターホイールの雌ねじ機構及びロック機構の別の部分を示す分解斜視図である。

【0014】

図面に示すシステムの実施形態は、本質的に説明のためのものであり、特許請求の範囲によって定義される本発明を限定することを意図するものではない。更に、本発明の各特徴は、発明を実施するための形態に照らし合わせれば、より完全に明確になり理解されるであろう。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明は、自動物品処理ライン用の調節式回転デバイスに関するものであり、より具体的には、異なる物品に適応するように回転デバイスを調節するための調節システム及び方法を対象とする。

【0016】

回転デバイスは、自動処理ライン上で物品を処理するために使用される様々なタイプの回転デバイスのうちのいずれかを含み得る。例えば、ボトルに液体を充填することを伴う自動処理ライン上では、そのような回転デバイスは、限定するものではないが、充填機と、蓋締め機と、ラベル貼り機と、スターホイールコンベヤとを含み得る。説明の目的で、本発明は、調節式スターホイールコンベヤ（「スターホイール」）と共に図示及び記述されている。本発明はスターホイールと共に使用するように限定されるものではなく、任意の好適な回転デバイスと共に（該当する場合）使用され得ることが理解されよう。

【0017】

図１は、弓状経路の周りで３次元的な物品を搬送するための調節式スターホイール２２を備える、システム２０の非限定的な一変形形態を示す。図１に示す実施形態では、システムは、調節式スターホイール２２と、ガイドレール２４Ｃを備える調節式ガイドレール組立体２４と、スターホイール２２を回転させるための主駆動モータ２６と、異なる２つのタイプの調節システム、つまり、回転調節機構２８を備える回転調節システム、並びに、異なるサイズ及び／又は形状の物品１０に適応するように調節式スターホイール２２を調節するための高度調節機構３０を備える高度調節システムとを備える。物品１０が図２に示されている。

【0018】

スターホイールコンベヤ
スターホイールコンベヤ２２は、任意の好適な構成を有し得る。スターホイールコンベヤ２２は、特定の既知のスターホイール構成を備え得るか、又は本明細書でより詳細に説明するタイプのスターホイールを備え得る。しかしながら、本明細書で説明する調節機構２８及び３０が、既知の回転デバイス上に据え付けられる場合、本明細書で説明する調節システムと共に使用するのに好適となるように、そのような回転デバイスに対する特定の改良が必要となり得る。これらのデバイスが有するべき性質について、以下で更に詳細に説明する。加えて、回転デバイスが、くびれを有する容器を搬送するために使用されるスターホイール２２を備える場合、スターホイール２２は、容器のうちの容器のくびれの下の側と接触するように構成されたタイプのものであり、それらのくびれによって容器を保持しないタイプのものであることが望ましくなり得る。したがって、スターホイール２２は、物品のくびれと係合する構成要素のないものとなり得る。

【0019】

スターホイール２２は、多数の異なるタイプの３次元物品１０を搬送するために使用され得る。そのような物品には、限定するものではないが、ボトル、缶、容器、かみそり、かみそり刃ヘッド及びハンドル、タンポンチューブ、防臭剤スティック容器、バッグ、カートン、並びに、中に入れた他の物品を搬送するパック及びキャリアが挙げられる。スターホイール２２が、従来の形状の物品（例えば、円筒形、及び／又は対称の物品）を容易に移送し得る一方、図１に示すスターホイール２２は、他のタイプのスターホイールによって移送することが困難である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。スターホイール２２は、例えば、水平面上では不安定となる、平坦でないか又は丸み付きの底部を有するボトル、容易に倒れる小さな基部を有するボトル、傾斜及び／又は偏心したネックを有するボトル、非対称的なボトル、横断面が一定でないボトルなどを移送するために使用され得る。

【0020】

図１及び２に示す調整式スターホイール２２は、比較的少数の可動部品を有し得、多種多様な異なるサイズ及び形状の物品に適応し得る。スターホイールコンベヤ２２は、回転式星形ディスク又はプレートの形態をなし得る複数の回転式要素を備える。回転式要素は、概して参照符号３２によって指定されている。回転式要素、ディスク３２は、回転面において軸線Ａを中心として回転可能である。回転式ディスク３２は積み重ねられ、軸線Ａが通過する共通の中心を有している。物品は通常、基部を所与の平面に置いて搬送される。軸線Ａは、物品搬送面及び回転面に対して垂直である。各ディスク３２は、軸線Ａに対して平行な方向において、ディスク３２同士の高度又は間隔に差異を有しており、そのため、各ディスク３２は異なる平面に存在する。ディスク３２は、軸線Ａと整合される駆動軸３６を中心として回転可能である。ディスク３２の各々は、駆動シャフト３６を中心として時計回り及び／又は反時計回りの方向に少なくとも部分的に回転するように構成され得る。

【0021】

回転式要素３２は、ディスクの形態をなす要素に限定されない。回転式要素３２は、物品のためのポケットを形成するように回転することによって調整されることが可能である任意の好適な構成をなし得る。回転式要素の例は本明細書ではディスクとして説明され得るが、これは単に便宜上のものであり、任意の他の好適な回転式要素の構成が用いられ得ることが理解されよう。スターホイールに対する他の好適な回転式要素の構成の非限定的な例が、米国特許第８，４１８，８３６号（パプスドルフ（Papsdorf））に示されている。特定の実施形態では、しかしながら、回転式要素３２が、物品用のポケットの構成を設定するために用いられる、キー穴、又は歯車を含んだ穴のないものであることが望ましくなり得る。充填機、蓋締め機、及びラベル貼り機など、他のタイプの回転デバイスは、回転式タレットなど、全く異なるタイプの回転式要素を有し得る。これらの他のデバイスはまた、物品を保持するための異なるタイプの空間又は場所（つまり、ポケット以外）を有し得る。例えば、充填機では、ボトルなどの物品は、プラットフォーム上の空間内に着座し、その頂部及び底部にて締め付けられ得る。「物品を保持するための場所」という句は、本明細書において、概してポケット、又は物品のためのそのような他のタイプの空間を包含するために使用され得る。

【0022】

本明細書における対象の回転デバイスは、少なくとも１つの回転式要素を備える。スターホイール２２は、任意の好適な数の回転式要素３２を備え得る。特定の実施形態では、スターホイール２２が、少なくとも４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、又はそれ以上の回転式ディスクを備えることが望ましくなり得る。図１及び２に示すスターホイール２２の変形形態では、スターホイール２２は８つの回転式ディスク３２を備える。ディスク３２は、より具体的には、図２においては第１のディスク３２Ａ、第２のディスク３２Ｂ、第３のディスク３２Ｃ、第４のディスク３２Ｄ、第５のディスク３２Ｅ、第６のディスク３２Ｆ、第７のディスク３２Ｇ、及び第８のディスク３２Ｈとして指定されている。様々な変形例が考えられる。この実施形態の一変形例では、第１のディスク３２Ａは除かれ得る。図６に示すように、各ディスクはクラッチプレート３４によって分離されている。

【0023】

図面に示されているスターホイール２２の変形形態では、回転式要素の積み重ね体をなす様々な回転式要素（例えばディスク）３２が通常、少なくとも２つの異なる構成を有する。様々な実施形態では、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれ以上の範囲の任意の好適な数の異なるディスク３２の構成であり得、異なるディスク構成は、最大でディスク３２の総数に等しい異なるディスク構成であり得る。異なるディスク３２は、任意の好適な構成を有し得る。図３及び４は、８枚のディスクが使用されるこの特定の実施形態では、基本的に２つの異なるディスク構成が存在することを示している。２つの基本的な構成とは、図３に示すディスク３２Ａ及び図４に示すディスク３２Ｄの構成である。ディスク３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｇ、及び３２Ｈはすべて同じ構成、つまり第１の構成を有し、この第１の構成は、本明細書においてＵ字形状の構成と呼ばれ得る。ディスク３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、及び３２Ｆはすべて同じ構成、つまり第２の構成を有し、この第２の構成は、本明細書においてＶ字形状の構成と呼ばれ得る。これらの特定のディスク３２は、それらの「歯様」突起部の間に間隙（歯がない場所）を有する円形鋸歯に類似していると考えられ得る。調節式スターホイール２２のディスク３２は、勿論、薄刃をなす必要はない。実際に、刃を丸めることで、物品に対する引っ掻き及び損傷が防止され得る。

【0024】

図３及び４により詳細に示すように、各ディスク３２は、中心軸又は中心６２と、周辺部６４とを有する。ディスク３２は、それらの周辺部６４内に少なくとも１つの凹部６６を有し得る。いくつかの場合には、ディスク３２の中心６２は、シャフト３６用の開口部６８を有する。シャフト３６は、比較的小さな直径を有し得るか、又は、直径においてより大きく、凹部６６に至るまでディスク３２の面積をほぼ満たし得る。後者の場合、結果として、ディスク３２はリングに似たものとなる。シャフト３６用の、ディスク３２の開口部６８は円形であっても、又は任意の他の好適な構成をなしてもよい。ディスク３２をシャフト３６に案内することなくディスク３２間の同心性を維持し、トルクを伝達する別の手段を用いる、スターホイール組立体の代替的な構造を作ることが可能である。例えば、図６Ａに示すように、ディスク３２は、開口部６８の内側でディスク３２を支持する３つ以上のピン７６などのピンの周りに案内され得るか、又は周辺部６４の周りで案内され得る。他の場合には、ディスク３２は、シャフト用の開口部を有しなくてもよいが、依然として、中心を通る軸Ａを中心として回転可能（独立に、また群として）となり得る。いずれの場合も、ディスク３２は、調節のために独立に回転可能であるだけでなく、物品を移送するために群として集合的に回転可能である。

【0025】

少なくとも１つの凹部６６を周辺部６４に有することに代わって、あるいはそれに加えて、ディスク３２は、要素又は突出部７０を有し得るが、この要素又は突出部７０は、周辺部６４に連結されたものであり、周辺部６４から外向きに延びてスター構成の「先端部」を形成するものである。ディスク３２は、任意の好適な数の先端部を有し得る。本明細書で使用するとき、「連結された」という用語は、ある要素をもう一方の要素に直接固着することによって、要素が別の要素に直接固定される構成、要素を中間部材に固着し、次にその中間部材をもう一方の要素に固着することによって、要素が他の要素に間接的に固定される構成、及びある要素が別の要素と一体である、すなわち、ある要素が基本的にもう一方の要素の一部である構成を包含する。突出部７０はしたがって、周辺部６４の一部を含むと見なされ得る。「連結される」という用語は、回転デバイスの様々な他の構成要素及びそれに対する調節システムを検討するとき、ある要素が別の要素に移動可能に固定される構成、並びに、２つの要素が結合される（例えば、直接的に又は１つ若しくは複数の他の要素を通じて互いに機械的に結合される）構成をも包含し得る。

【0026】

スター構成を形成する突出部７０は、先端部で終端する必要はないが、丸み付きの構成、平坦な構成、又は他の構成をなして終端し得る。しかしながら、スターに似た構成を回転式要素３２が有する必要はないことを理解されたい。ディスク３２のうちの、凹部６６及び／又は周辺部６４から外向きに延びる要素７０を形成する部分は、搬送されている３次元物品１０の少なくとも配置を、また必要な場合には配向を制御することを支援するための、少なくとも１つの制御面又は接触面７２を形成する。要素７０はまた、制御面７２の反対側に反対側部７４を有し得る。要素７０の反対側部７４は、以下でより詳細に説明する回転調節機構２８との相互作用を促進するように、ディスクの中心６２から概ね外向きに延びる構成を有し得る。「概ね外向きに」という用語は、本明細書で用いられるとき、ディスクの半径を表す線の上における延長を含むが、それに限定はされず、また、ディスク３２の半径と任意の好適な角度をなす延長をも含む。

【0027】

制御面７２は、ディスク３２の周辺部６４の上に又はその近くに位置する。様々なディスク３２上の各制御面７２は共に、搬送されている物品１０が中で保持され得る、少なくとも１つのポケット６０を形成する。回転式要素３２によって形成された任意の好適な数のポケット６０が存在し得る。ポケット６０の好適な数は、回転式要素３２のサイズ及び搬送されている物品１０のサイズに応じて、１つ以上のポケットから、最大で６０以上のポケットに及び得る。ポケット６０の数の通常の範囲は、約４〜１５のポケットとなり得る。図面に示す実施形態では、１２のポケットが存在する。好適なディスクの制御面の更なる詳細は、米国特許第８，４１８，８３６号（パプスドルフ（Papsdorf））に記載されている。

【0028】

図５に示すように、ポケット６０は幅Ｗと深さＤを有している。しかしながら、理解されたいこととして、ポケット６０の幅Ｗ及び深さＤは、搬送されている物品１０の断面の異なる部分の構成に適応するように、スターホイール２２の頂部から底部に向かって、異なるディスク３２によって規定される異なる平面において異なり得る。

【0029】

異なる構成を有するディスク３２は、任意の好適な順序及び配向で、頂部から底部へと積み重ねられ得る。同一の構成を有するディスク３２のうちの２つ以上が、ディスク３２の積み重ね体において互いに隣接してもよい。それに代わって、同じ構成を有するディスクが、それらが隣接せず、また異なる構成の少なくとも１つのディスクがそれらの間に存在するように構成されてもよい。同一の構成を有するディスク３２は、ディスクの同じ側を上向きにしてもよい。それに代わって、ディスクの構成に応じて、ディスク３２のうちの１つ以上が、ディスク３２の異なる側が上向きになるように、反転されてもよい。

【0030】

ディスク３２は、物品のうちの内向きの側で物品１０に係合する（つまり、ディスク３２は、物品のうちの、回転軸Ａと対向している側に係合する）。図示する実施形態では、ディスク３２は、傾きに対する物品１０の制御を最大にするように、ディスクの積み重ね体の最上点及び最下点におけるボトルポケットの幅Ｗ（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｇ、及び３２Ｈ）を表す制御面７２を有するように構成されている。いくつかの場合には、物品の高さの底面から１０％、１５％、２０％、又はそれ以上を越える位置で物品に係合するように、回転式要素、ディスク３２が配置されることが望ましくなり得る。ポケット（３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、及び３２Ｆ）の深さＤを規定する制御面７２を有するディスク３２が、中央に置かれる。

【0031】

スターホイール２２は、ディスク３２などの回転式要素の１つ以上の別個の組立体又は群を備え得る。図１及び２に示すスターホイール２２は、回転式要素３２の２つの組立体を備えている。この場合、スターホイールコンベヤ２２は、回転式要素３２の上部組立体４０と、回転式要素３２の下部組立体４２とを備える。上部組立体４０及び下部組立体４２はそれぞれ、上部プレートと下部プレートとの間に設置され得る。上部組立体４０の上部及び下部プレートは、それぞれ参照符号４４Ａ及び４４Ｂで指定されている（図１５を参照）。下部組立体４２の上部及び下部プレートは、それぞれ参照符号４６Ａ及び４６Ｂで指定されている。スターホイール２２は、物品１０が移送されるときに物品１０を支持するためのベースプレート４８を更に備え得る。搬送されている物品１０の異なる部分を支持するためなど、任意の好適な目的で、異なる組立体が使用され得る。ディスクの２つの組立体が、例えば、２つの全体的な高度で搬送されている物品１０を十分に支持するポケット６０を形成し得る。特定の場合には、回転式要素３２の異なる組立体はまた、小さな物品から大きな物品まで一定の幅の物品高さに適応する際の更なる柔軟性をもたらすように、回転式要素３２の高さを調節するための高度変更機構の一部として使用され得る。

【0032】

回転式要素の上部組立体４０及び回転式要素の下部組立体４２はそれぞれ、任意の好適な数の回転式要素３２を備え得る。好適な数の回転式要素が、各組立体内に１つ以上の回転式要素３２を備え得る。例えば、回転式要素の数は、各組立体ごとに、２〜１０以上に及び得る。上部組立体４０内の回転式要素３２の数と下部組立体４２内の回転式要素３２の数は、同じであっても異なっていてもよい。また、回転式要素３２の３つ以上の組立体が、例えば、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上の組立体が存在することも考えられる。スターホイール２２の特定の変形形態では、組立体のうちの１つ以上における回転式要素３２は、回転式要素３２がそれを中心として回転する軸Ａに対して平行な方向に（例えば、組立体が高さを調節され得るように、図１の矢印の方向に）、他の組立体に対して移動可能となり得る。各組立体は、物品の位置を最良に支持及び制御するために必要に応じて、相対的な高度に関して個別に調節可能となり得る。その他のあまり望ましくない実施形態では、スターホイールコンベヤ２２は、回転式要素３２の高さを調節するためのいかなる高度変更機構も伴わずに、回転式要素の単一の組立体のみを備え得る。

【0033】

図２に示すように、この特定の実施形態では、８つのディスク３２は、鉛直に積み重ねられた２つの組立体又は４つのディスクのセットとして構成されており、ディスク３２Ａ〜３２Ｄは、ディスクの上部セットを形成し、ディスク３２Ｅ〜３２Ｈはディスクの下部セットを形成している。この場合、各組立体４０及び４２は、４つのディスク、つまり２つのＵ字形状ディスクと２つのＶ字形状ディスクとを含んでいる。この特定のスターホイール２２は（ポケット６０の構成が設定され、ディスク３２がディスク同士の相対的な回転運動を防止するように定位置に固定されているとき）、ボトル１０を移送するために時計回りに回転することになる。他の実施形態では、スターホイール２２はまた、それに代わって反時計回りの方向にも回転することが可能となり得ることを理解されたい。物品を移送するための、ユニットとしてディスクの組合せ体の全体的な回転は、個々のディスク３２の回転と混同されるべきではない。したがって、搬送されている物品１０に適合するようにポケット６０の構成を設定するために、個々のディスク３２の各々は、時計回りの方向と反時計回りの方向の両方にセットに対して少なくとも部分的に回転することが可能となり得ることを理解されたい。

【0034】

図６は、図１及び２に示すスターホイールの下部組立体４２を構成する構成要素を示している。これは、下部組立体４２に関する多数の考えられる構成のうちの１つである。この場合、下部組立体４２は、クラッチプレート３４によって分離される４つの回転式ディスク３２Ｅ〜３２Ｈを備える。下部組立体４２はまた、上部プレート４６Ａと下部プレート４６Ｂとを備える。下部組立体４２は更にロック機構を備え、そのロック機構は少なくとも１つのロック要素５０を備え得る。ロック要素５０は、下部組立体４２の回転式ディスク３２の位置が定められると、回転式ディスク３２が互いに対して回転することを防止するために、回転式ディスク３２を定位置にロックする。下部組立体４２の構成要素は、圧縮及び解放機構又はクラッチ器組立体を備えると見なされ得る。上部組立体４０は、下部組立体４２と同様の構成要素の構成を備え得る。

【0035】

スターホイール２２の組立体は、サンドイッチになぞらえられ得るものであり、この中に回転式要素（ディスク）３２とクラッチプレート３４がある。図７は、クラッチプレート３４の非限定的な一例を示す。図７に示すように、クラッチプレート３４は、その中央に孔５２を有し得る。クラッチプレート３４のうちの孔５２に隣接する部分は、クラッチプレートの中央軸に向かって内向きに突出する少なくとも１つのキー５４を有し得る。このキー５４は、中央シャフト３６に沿って延びる長手方向の溝の中に適合し得る。図８は、代替的なキー５４の構成を有するクラッチプレート３４を示す。（更に他の実施形態では、シャフト３６は突出部を有し得、クラッチプレート３４の中央の孔は、シャフト３６上のその突出部と嵌合するように、１つ以上の凹部を周辺部に有し得る。）クラッチプレート３４は、したがって、中央シャフト３６上へとキー締めされ得、そのため、中央シャフト３６が回転するときは常に、クラッチプレート３４は回転せざるを得なくなる。回転式要素、つまりディスク３２はキー締めされず、そのため、ロック機構が解放されているとき、中央シャフト３６が回転している間もディスク３２は不動に保持され得、したがってディスク３２は旋回しない。これにより、ディスク３２の回転の調節が可能となる。クラッチプレート３４は、ロック機構５０が解放されているときには各ディスク３２を互いにスリップさせるが、ロック機構５０が係合されているときには各ディスク３２が互いに対してスリップすることを防止する材料から作られる。結果として、ロック機構５０が作動されているとき、ディスク３２はクラッチプレート３４と共に回転することになる。

【0036】

図６は、クラッチプレート３４とディスク３２の交互の積み重ねに関する一実施形態を示す。この交互の構成の利点は、個々のディスク３２の相対回転が、上又は下の隣接するディスク３２の相対回転を妨害しないことである。交互のクラッチプレート３４は、互いに対して回転可能ではない。これにより、単一のディスクの相対回転運動がその上又は下の他のディスク３２の相対回転に影響を及ぼすことが防止される。これにより、個々のディスク３２の相対回転を独立に調節することが可能となる。

【0037】

ロック機構５０は、スターホイールが物品を移送しているときにディスク３２が互いに対してスリップすることを防止するための任意の好適な機構を備え得る。ロック機構５０は、ディスク３２とクラッチプレート３４の積み重ね体に対して垂直に圧縮力を加えるタイプのものであり得る。積み重ね体に対して垂直に力を加えるために、任意の好適な機構が使用され得る。この圧縮力は、ディスク３２が互い（又は駆動シャフト）に対して回転することを防止する摩擦を発生させる。ロック機構５０は、次の位置のうちのいずれかに、つまり、ディスクの積み重ね体の頂部上、ディスクの積み重ね体の中、又はディスクの積み重ね体の下に配置され得る。この場合、ロック要素５０は、図示のパンケーキ形の空気シリンダなど、少なくとも１つの空気シリンダを備える。図示の実施形態では、ロック要素５０は、上部プレート４４Ａと最上部のディスク３２Ａとの間に配置されている。より具体的には、２つ以上の（例えば６つの）パンケーキ形の空気シリンダが、これら２つのプレートの間に設置される。空気シリンダを用いてロックするための軸方向圧縮力を発生させることに加えて、力はそれに代わって、ばね、油圧シリンダ、エアバッグ、磁石、電磁石などを用いても発生され得る。

【0038】

図６に示す実施形態を変形することによって、中央シャフト３６に対するディスク３２のロックを係合及び係合解除することが可能である。クラッチプレート３４の数及び位置を変更することも可能である。例えば、１つ、２つ、３つ、又はそれ以上のクラッチプレート３４のみが採用され得る。クラッチプレート３４は除かれてもよく、ディスク３２を中央シャフト３６と結合するのに必要な駆動摩擦力を与えるために、下部プレート４４Ｂ又は上部プレート４４Ａだけが使用されてもよい。別の代替的な実施形態では、ディスク３２と中央シャフト３６との間のロックは、ディスク３２の積み重ね体に対して垂直な軸方向の締付けの代わりに、インターロック要素の摩擦力の径方向変位によって達成され得る。

【0039】

調節式スターホイール２２は、ボトル１０などの、異なる形状を有する物品に適応するように、任意の好適な方式で調節され得る。図示の実施形態では、スターホイールポケット６０の幅Ｗは、ディスク３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｇ、及び３２Ｈを回転させることによって調節され得る。ボトル１０などのより幅の広い物品に適応するために、ディスク３２Ａ及び３２Ｂは、それらの制御面７２が移動して互いに離れるように、反対方向に回転される。スターホイールポケット６０の深さＤは、ディスク３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、及び３２Ｆを回転させることによって調節される。より深いボトルに適応するために、ディスク３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、及び３２Ｆは、ディスクの傾斜部分が移動して互いに離れて、より深いポケットが生じるように回転される。しばしば、ボトルの断面形状はその高度と共に変化することになる。例えば、図２に示すように、ボトル１０は、より広い底部とより小さい頂部とを有してもよい。この場合、ディスクの上部のセットと下部のセットは、底部に対しては大きなポケットを、頂部に対してはより小さなポケットを生じるように独立に調節され得る。ボトルはまた、鉛直の中央平面に対して非対称的となり得る。この場合、より大きな傾斜の接触面を有するディスク３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、及び３２Ｆは、深さを変化させて非対称的なポケット６０を生じるように調節され得る。したがって、８つすべてのディスク３２の相対回転を調節することにより、完全に無定形のスターホイールポケット６０が形成され、このスターホイールポケット６０は、２つの高度で物品１０を完全に支持する、実質的にすべての物品形状に順応する。

【0040】

本明細書で説明するスターホイール２２では、ポケット６０の境界は、異なるディスク上の制御面７２の角度変位又は位置を調節するように、ディスク３２のうちの少なくとも一部を少なくとも部分的に回転させるだけで構成され得る。制御面は、搬送される３次元の物品の輪郭に概ね従うように構成されるポケット６０を形成する。ディスク３２の位置は次いで、物品１０を移送するためにスターホイールコンベヤ２２を回転させる前に固定される。ポケット６０の幅Ｗ及び深さＤを設定するための調節のすべてが、中心軸Ａの周りの回転運動によってなされる。スターホイールコンベヤ２２はしたがって、ポケットの境界を形成するように内向きにまた外向きに径方向に移動可能である要素のないものとなり得る。スターホイールコンベヤ２２はまた、スターホイールの回転の軸以外の位置、又は回転式要素３２の位置にある１点の周りを旋回する旋回軸を有する把持器又は要素のないものであってもよい。調節式スターホイールコンベヤ２２はしたがって、比較的少数の可動部を有し、またポケットの幅及び深さの調節が単一の機構によって制御され得る。

【0041】

それぞれの上部及び下部組立体４０及び４２の上部及び下部プレート４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、及び４６Ｂは、ディスク３２のうちの突出部７０のない部分よりも小さいか又はそれに等しい直径を有し得る。存在する場合、ベースプレート４８は通常、ディスク３２よりも大きな直径を有する。この実施形態では、上部及び下部プレートとベースプレート４８はすべて、ポケットサイズが固定されているとき、スターホイール組立体と共に回転する。しかしながら、ベースプレート４８を回転させることは任意であり、また他の実施形態では、回転式ベースプレート４８は、平坦な不動プレートによって置き換えられてもよく、この不動プレートは、例えば、スターホイールの残りの部分よりも大きくてもよく、物品１０は、そのような不動ベースプレート上でスライドし得る。回転するベースプレート４８を設けることは、しかしながら、このスライドを、そしてそれに伴う物品１０の底部のあらゆる掻き傷を排除し得ることになる。

【0042】

ディスク３２及びプレート（クラッチプレート３４、上部及び下部プレート、並びにベースプレート４８）は、任意の好適な材料、又は材料の組合せから作製され得る。好適な材料には、限定するものではないが、ステンレス鋼、アルミニウム（例えば、陽極処理アルミニウム）、アセタール樹脂（デュポン（Dupont）社のＤＥＬＲＩＮ（登録商標）アセタール樹脂など）、ポリカーボネート、及び繊維強化ポリマー（炭素繊維エポキシ積層体など）などの金属及びプラスチックが挙げられる。ディスク３２とクラッチプレート３４は同じ材料から作製されてもよく、あるいはそれらは異なる材料で作製されてもよい。いくつかの場合には、例えば、ディスク３２はステンレス鋼から作製され得、クラッチプレート３４はＤＥＬＲＩＮ（登録商標）アセタール樹脂から作製され得る。ディスク３２と各プレートは、任意の好適な既知の製造方法によって、所望の構成で機械加工され、次いでスターホイールコンベヤ２２の他の構成要素と共に組み付けられ得る。

【0043】

ディスク３２など、回転式要素のうちの少なくとも１つが、時計回りの方向、反時計回りの方向、又は双方向に、周回の少なくとも一部にわたって回転し得る。ディスク３２が双方向に回転し得るという事実により、ディスクは、接触又は制御面７２を、搬送されている物品と接触させるか又はそれに近接させるように、少なくともわずかに回転することができる。ディスク３２は、時計回りの方向と反時計回りの方向の両方に３６０度、回転することが可能になり得るが、その必要はない。ディスク３２は、例えば、制御面７２を搬送されている物品と接触させるように、時計回りの方向に３６０度未満、回転し得る。「接触する」という用語が本明細書で用いられ得るが、多くの場合、ディスク３２のうちの１つ以上が実際には物品１０と接触しなくてもよいことを理解されたい。そのような場合、ディスク３２は、物品１０と「近接させられる」だけでもよい。また、いくつかのプロセスで物品１０と接触面７２との間に大きなクリアランスを設けることが望ましくなり得る。ディスク３２は次いで、物品を搬送するために、物品の位置がスターホイールコンベヤにおいて固定されると、反時計回りに回転し得る。それに代わって、ディスク３２は、制御面７２を搬送されている物品と接触させるように、反時計回りの方向に３６０度未満、回転し得る。ディスクは次いで、物品を搬送するために、物品の位置がスターホイールコンベヤにおいて固定されると、時計回りに回転し得る。

【0044】

回転式要素を回転させるための機構は、ディスク３２などの回転式要素のうちの１つ以上を旋回させるために、駆動シャフト３６に連結された（つまり、作動的に結合された）少なくとも１つのモータ２６を備え得る。モータ２６は、任意の好適なタイプのモータを含み得る。好適なタイプのモータには、限定するものではないが、歯車モータ、サーボモータ、ステッパモータ、直流モータ、油圧モータ、及び空気圧モータが挙げられる。「歯車モータ」という用語は、本明細書で使用されるとき、歯車箱を有するモータを指す。特定の例では、モータはサーボモータを含み得る。モータ２６は、任意の好適な位置にあってよい。図示の実施形態では、モータ２６は、ディスク３２の積み重ね体の下方に配置されている。モータ２６はまた、駆動ベルト、タイミングベルト、チェーン、歯車、継手、ユニバーサルジョイント、磁気継手などを含む別の動力伝達手段によって駆動シャフト３６に結合され得る。それに代わって、モータは、限定するものではないが、上部プレート４４、下部プレート４６、ベースプレート４８、クラッチプレート３４、回転式要素３２などを含む、調節式スターホイール２２の回転する構成要素のうちのいずれかに直接、結合され得る。これらの代替的な構成のいくつかでは、駆動シャフト３６を完全に除き、依然としてスターホイール組立体２２を駆動することが可能である。

【0045】

異なるサイズ及び／又は形状の物品に適応するために、調節式スターホイールなどの回転デバイスを調節するための、２つの異なるタイプの調節システムが設けられる。これらは、回転調節システムと高度調節システムとを含む。各調節システムは、独立に用いられ得るが、その場合、調節システムのうちの１つのみが回転デバイスと共に用いられ得る。それに代わって、回転デバイスの異なる態様を調節するために、各調節システムが共に用いられ得る。

【0046】

回転調節システム
スターホイールコンベヤシステム２０など、回転デバイスを含んだシステムは、回転調節システムを含み得る。スターホイール２２の場合、回転調節システムは、異なるサイズ及び／又は形状の物品に適応するように、スターホイール２２のポケット６０の構成を調節することを少なくとも支援するために用いられる。回転調節システムは、スターホイール２２が、回転式要素３２の回転位置を調節するために用いられる１つ以上の個々のモータ（又は駆動モータ以外の付加的なモータ）を有する例に対する代替形態である。

【0047】

回転調節システムは、回転調節機構２８を備え得る。回転調節機構２８が、存在する唯一の調節機構である場合（又は、以下でより詳細に説明するように、二重の又はそれ以上の目的を果たす場合）、その回転調節機構２８は、単純に「調節機構」２８と呼ばれてもよい。回転調節機構２８は、異なるサイズ及び／又は形状の物品に適応するように、スターホイール２２のポケット６０の構成を調節し得るか、又は調節することを支援し得る（つまり、調節する上でスターホイールシステム２０の他の構成要素と協働し得る）。「少なくとも支援する」という句は、ポケットの構成を調節することと、調節することを支援することの両方を含むことを意図したものである。

【0048】

回転調節機構２８は、回転式要素３２との動作連通をなし得る。「動作連通」という用語は、本明細書で用いられるとき、回転調節機構２８が回転式要素３２のうちの１つ以上の回転位置を定めることを少なくとも支援することを可能にする、回転式要素３２と回転調節機構２８との間の任意のタイプの関係を指す。回転調節機構２８は、限定するものではないが、回転式要素と接触すること、摩擦力若しくはトルクを回転式要素３２に加えること、回転式要素と接触することなく（噴流、電界、又は磁気引力若しくは反発力などによって）力若しくはトルクを回転式要素に加えること、又は任意の他の好適な機構を含めて、任意の好適な方式で回転式要素３２に作用し得る。回転調節機構２８はしたがって、機械的機構であってもよい。

【0049】

回転調節機構２８は、任意の好適な構成を有する任意の好適なタイプのデバイスであり得る。回転調節機構２８は、全体として図１で参照符号８０によって示される少なくとも１つの調節要素を備え得る。図１３に示すように、各回転式要素３２に対する最大で１つ以上の調節要素８０を含めて、任意の好適な数の調節要素８０が存在し得る。図１の実施形態では、図９により詳細に示すように、１つ以上の任意選択のハウジング８４内に配置され得る２つの調節要素８０Ａ及び８０Ｂが存在する。この場合、上部調節要素８０Ａは、ガイドレール２４Ｃの上方に到達して、上部組立体４０内の回転式要素３２を調節する。下部調節要素８０Ｂは、ガイドレール２４Ｃの下方に到達して、下部組立体４２内の回転式要素３２を調節する。調節要素８０Ａ及び８０Ｂは、搬送される物品用のポケット６０の寸法を定めるように個々の回転式要素３２の回転位置を調節することを少なくとも支援するために、回転式要素３２のうちの１つ以上に係合するように移動可能となり得る。

【0050】

調節機構２８は任意選択の支持体８２を更に備えてもよく、少なくとも１つの調節要素８０がその支持体８２に結合される。支持体８２は、回転式要素３２に対して所望の高さに調節要素８０を保持するための構造をなす。調節要素８０は、回転式要素３２に対して、固定された高さにあってよく、支持体８２に対して移動する能力を与えられる必要はない。他の実施形態では、調節要素８０は、支持体８２に対して移動可能に結合されてもよい。後者の場合、支持体８２は、回転式要素３２に隣接する所望の高さに調節要素８０を運ぶために、それに沿って調節要素８０が回転デバイスの回転軸に対して平行に（例えば、鉛直方向に上方及び下方に）移動し得る構造をなし得る。支持体８２は、機械フレームなどの剛性の不動（静止）構造に又は地面に結合され得る。それに代わって、支持体８２は、調節式スターホイール２２の回転とは独立に移動する、地面に対して移動可能である構造に取り付けられてもよい。いずれの場合も、スターホイール２２のいかなる回転も、結果として、スターホイール２２と支持体８２との相対運動を生じることになる。同様に、回転式要素３２のいかなる回転も、結果として、回転式要素３２と支持体８２に結合された調節要素８０との相対運動を生じることになる。

【0051】

支持体８２は、任意の好適な構成を有し得る。いくつかの場合（図１１に示すように）、支持体８２は、スターホイールシステム２０の他の構成要素から分離した、ポスト又はマストなどの構成要素の形態をなし得る。図１及び２に示すような、また以下でより詳細に説明するような、その他の場合、回転調節機構２８は、支持体の機能をもたらすために、スターホイールシステム２０の別の構成要素を利用し得る。

【0052】

回転調節機構２８は、スターホイール２２に対して任意の好適な位置に位置決めされ得る。いくつかの場合には、図１０に示すように、支持体８２は、スターホイールの回転式要素３２の周辺部６４の内側に少なくとも部分的に配置され得る。例えば、支持体８２は、スターホイール２２の中央に配置され得る。支持体８２に適応するために、スターホイール２２の中央シャフト３６は中空にされてもよく、支持体８２は、スターホイール２２の中心から上向きに突出してもよく、支持体８２及び／又は調節要素８０の少なくとも一部分が、回転式要素３２に到達するように外向きに延びてもよい。そのような実施形態は、回転調節機構２８をスターホイールの外側に配置するには不十分な空間しかスターホイールの回りにない場合に有用となり得る。

【0053】

他の場合には、支持体８２の少なくとも一部分が、回転式要素３２の周辺部６４の少なくとも一部分又はすべての径方向外側又は外向きに配設され得る。そのような回転調節機構２８は、外部アームの形態をなすものと考えられ得る。「径方向に」という用語は、本明細書で用いられるとき、軸Ａに向かって又は軸Ａから離れて延びる方向を指す。「径方向内向きに」という用語は、軸Ａに向かう方向を指す。「径方向外向きに」という用語は、軸Ａから離れる方向を指す。例えば、図１及び２に示すように、支持体８２は、回転式要素３２の周辺部６４の完全に外側（径方向外向き）に位する位置に設置され得る。支持体８２及び調節要素８０の設置は、物品を搬送するために回転式要素３２が自在に回転するようなものであるべきである。したがって、これらの構成要素は（少なくとも、本明細書でより詳細に説明するように、調節要素８０が後退した後は）、回転式要素３２と同じ鉛直方向の高度にあり、かつ回転式要素３２の周辺部６４の中にあるエリアの外側に、そして、回転式要素の平面内の、搬送されている物品１０によって占められている任意の空間、並びに、前述のエリアの上方又は下方の、物品１０によって占められている任意の鉛直方向の空間の外側に設置されるべきである。

【0054】

支持体８２の設置はまた、多くの場合、ガイドレールシステム２４の存在を考慮することを必要とする。ガイドレールシステム２４は通常、スターホイール２２の周辺部の一部分に沿って配置される。ガイドレールシステム２４は、スターホイール２２が回転するときに物品１０を径方向外向きの方向にポケット６０から外に移動させがちである遠心力に対向するための構成要素を、調節式スターホイールコンベヤ２２に設けるものである。この目的に好適な他のタイプの構成要素には、限定するものではないが、真空カップ、及びベルトが挙げられる。

【0055】

いくつかの実施形態では、支持体８２は、スターホイール２２の周辺部のうちの、ガイドレール２４から見てスターホイール２２の反対側にある部分に沿って配置され得る。例えば、いくつかの実施形態では、支持体８２は、図１に「Ｘ」で示される位置などの場所に配置され得る。

【0056】

他の実施形態では、支持体８２は、支持体８２の少なくとも一部分がガイドレールシステム２４の後方に径方向外向きに配置されるように、スターホイール２２の中心から十分外向きに配置され得る。支持体８２のこの配置は、調節機構２８がガイドレールシステム２４と干渉することなくスターホイールの周辺部の回りのほとんどいかなる場所にも配置され得るという利点を有する。

【0057】

更に他の実施形態では、図１及び９に示すように、回転調節機構２８は、ガイドレール２４に隣接し得るか、又は更にはガイドレールシステム２４の一部分に設置されることも可能である。調節式ガイドレール２４が使用される場合、その調節式ガイドレール２４は、任意の好適なタイプのものであり得て、任意の好適な構成をなし得る。ガイドレール２４の具体的な構成は重要ではない。図１及び９は、スターホイール２２と共に使用するための調節式ガイドレールシステム２４の非限定的な一例を示している。図１及び９に示すガイドレールは、米国特許第８，４９９，９２１号（オーンドーフ（Orndorff））に記載されているタイプのものである。他の好適なガイドレールが、米国特許第８，４１８，８３６号（パプスドルフ（Papsdorf））に記載されている。

【0058】

図１及び９は、調節要素８０Ａ及び８０Ｂが調節式ガイドレールシステム２４の一部分の上に装着される実施形態を示している。図９に示すように、この特定の実施形態では、調節式ガイドレールシステム２４は、バックガイドプレート２４Ａと、共にガイドレール２４Ｃを備える複数のガイド要素２４Ｂと、異なる高さの物品に適応するようにガイドレール２４Ｃを上昇及び降下させる少なくとも１つのガイドレール支持体２４Ｄとを備えている。図１に示すように、バックガイドプレート２４Ａ及びガイドレール２４Ｃを等しく上昇及び降下させるための２つのガイドレール支持体２４Ｄが存在する。

【0059】

図示の実施形態では、調節要素８０Ａ及び８０Ｂは、調節式ガイドレールシステム２４のバックガイドプレート２４Ａ上に装着されている。したがって、調節式ガイドレールシステム２４の上昇及び降下はまた、回転調節機構２８を鉛直方向に調整することにもなる。実際に、ガイドレール支持体２４Ｄはまた、回転調節機構２８に対する支持体８２としても働く。ガイドレール支持体２４Ｄは、ガイドレール２４Ｃを上昇及び降下させるための任意の好適な機構を備え得る。一実施形態では、ガイドレール支持体２４Ｄはそれぞれ、ガイドレール２４Ｃを上昇及び降下させるための、ボールねじリニアスライドとモータ２４Ｅとの組合せの形態をなす機構を設けられる。

【0060】

調節要素８０は、回転式要素、つまりディスク３２のうちの１つ以上と少なくとも一時的に係合するように配置され得るように、移動可能となり得る。調節要素８０は、少なくとも回転式要素３２の回転位置を調節することを支援し、搬送される物品１０用のポケット６０の構成の少なくとも一部を定めるために、回転式要素と一時的に係合し得る。

【0061】

調節要素８０は、回転式要素３２上の調節ゾーンなど、回転式要素３２の任意の好適な部分に係合し得る。調節ゾーンは、限定するものではないが、回転式要素の側縁部、物品用のポケットを形成するために使用される任意の既存の突出部７０、この目的で回転式要素３２（その側部、頂部、又は底部）の中に特定的に押し込まれ得るノッチ（図示せず）、又は回転式要素に結合された（例えば、その中に埋め込まれた）磁石を含めて、回転式要素３２の任意の好適な部分を含み得る。図示の実施形態では、調節要素８０は、回転式要素、つまりディスク３２の側縁部など、回転式要素３２の周辺部６４の一部分と接触する。これは、ディスク３２の次の部分、つまり、ディスク３２の側縁部上の制御面７２、対向側部７４、又は別の好適な部分のいずれかを含み得る。調節要素８０が回転式要素３２の外側周辺部に係合することに加えて、ディスク６８の中心の孔の近傍で回転式要素３２の内部の表面又は形体に係合するように調節要素８０を構成することも可能である。

【0062】

調節要素８０は、任意の好適な構成を有する任意の好適なタイプの要素を含み得る。図示の実施形態では、調節要素８０はフィンガの構成をなしている。フィンガは、限定するものではないが、図１及び２に示すような実質的に直線的構成、又は図１１に示すような湾曲構成を含めて、任意の好適な構成をなし得る。湾曲構成は、調節機構２８がガイドレール２４Ｃの径方向外側に設置され得、調節要素８０がガイドレール２４Ｃの上方に到達して回転式要素３２と接触し得るという利点をもたらす。調節要素８０は、所定の時間に単一の回転式要素３２にのみ接触するようにサイズを定められ、構成され得る。他の場合、調節要素８０は、所定の時間に２つ以上の回転式要素３２に接触するようにサイズを定められ、構成され得る。更に他の場合、図１３に示すように、調節機構２８は複数の調節要素８０を備えてもよく、各調節要素８０は、回転式要素の積み重ね体内の対応する回転式要素３２に係合するように鉛直に配置され得る。

【0063】

調節要素８０は、支持体８２に対して移動可能となり得る。調節要素８０は、支持体８２に対して調節要素８０を移動させるために動力を供給するモータなどの動力源との連通（例えば、機械的及び／又は電気的連通）をなし得る。調節要素８０は、任意の好適な方式で支持体８２に移動可能に結合され得る。図示の実施形態では、調節要素８０はそれぞれ、水平に延出及び後退し得る空気シリンダに結合されている。空気シリンダは、従来型のものであり、図示されていない。加えて、サーボ駆動型のボールねじリニアスライドを備えたガイドレール支持体２４Ｄは、調節要素８０が鉛直に移動することを可能にする。その結果、調節要素８０は、スターホイール２２が新しい構成へと切り替えられるように、各回転式要素３２の調節のために、各回転式要素３２と正確に整合され得る。

【0064】

調節要素８０は、スターホイール２２に対する回転調節機構２８の配置に応じて、回転式要素３２のうちの少なくとも１つに係合するように、次の方向、つまり、上向き、下向き、内向き、外向き、横向きのうちの少なくとも１つの方向に移動し得るか、又は、回転式要素３２のうちの少なくとも１つに係合するように軸Ａに対して周回し得る。調節要素８０は、回転式要素３２の半径の方向に、内向き及び／又は外向きに移動し得る。しかしながら、理解されたいこととして、回転調節機構２８が回転式要素３２の外側に配置されている場合、調節要素８０が回転調節機構２８の基準点から回転式要素３２に向かって径方向内向きに移動するとき、調節要素８０は、支持体８２に向かって、又は支持体８２から離れて移動することになる。同様に理解されたいこととして、調節要素８０の移動は、回転式要素３２の半径の方向において厳密に内向き及び／又は外向きである方向に限定されない。調節要素８０は、回転式要素３２の軸Ａに対して概ね内向き及び／又は概ね外向きである方向に移動し得る。そのような移動は、移動の方向が回転式要素３２の半径に対してある角度をなす場合でも、回転式要素３２の回転位置を調節する目的に役立ち得る。加えて、調節要素８０の運動は、任意の好適なタイプの運動であり得る。好適なタイプの運動には、限定するものではないが、（図１及び９に示す実施形態におけるような）並進、（図１２及び１２Ａに示すような）旋回、調節要素８０が回転式要素３２の突出部７０の間の凹部６６において上向き及び／又は下向きに移動するような移動、軸Ａを中心とする周回、並びに、回転式要素３２の回転位置を調節するために用いられ得る任意の他のタイプの運動が挙げられる。

【0065】

図１及び９に示す実施形態では、調節要素８０は、回転式要素３２に係合するか又は回転式要素３２によって係合されるように、回転式要素に向かって内向きに移動する。回転式要素３２の位置が定められると、調節要素８０は後退し、それによって邪魔にならないように移動され、また回転式要素３２が回転し得るようになる。勿論、上記のように、代替的な実施形態では、調節要素８０は、調節要素８０を外向き及び／又は上方若しくは下方に移動させることによって、調節要素８０が回転式要素３２と係合し得るように構成され得る。

【0066】

回転調節機構２８は、回転式要素３２間の相対回転位置を設定するために、スターホイール２２などの回転デバイスと協働し得る。図示の実施形態では、支持体８２は不動であり、調節要素８０は、回転式要素３２に係合するように内向きに移動可能である。調節要素８０はまた、支持体８２に沿って鉛直に移動可能となり得る。個々の回転式要素３２の他の回転式要素３２及び調節式スターホイール２２に対する相対回転位置を調節するために、調節要素８０の鉛直高度は、調節される回転式要素３２の鉛直高度と対応するように調節される。調節要素８０は、回転式要素３２に係合するように内向きに延出される。調節要素８０は、シャフト３６及び調節式スターホイール２２（その回転式要素３２）の回転に対して依然として不動であり得る。ロック機構がオフにされた状態で、シャフト３６と調節式スターホイール２２がモータ２６によって回転される。調節要素８０と係合されている、調節される回転式要素３２は、シャフト３６、クラッチプレート３４、及び回転式要素３２の残りを含めて、スターホイール２２の他の要素と共に回転しない。この結果、調節されている個々の回転式要素３２と回転式要素３２の残りとの相対角度変位が調節されることになる。回転式要素３２間の相対運動は、ポケット６０を調節するために用いられる。調節後にロック機構５０を係合することにより、回転式要素３２間の更なる相対運動が防止される。調節要素８０を径方向外向きに移動させることにより、調節式要素８０と回転式要素３２とが係合解除される。この方法は、物品１０に適応するように所望のポケット形状６０を達成するために、必要に応じて、各回転式要素３２ごとに反復され得る。

【0067】

回転調節システムはしたがって、回転調節機構２８と、回転調節機構２８と協働して回転式要素３２の回転位置を設定する回転デバイスの構成要素とを備え得る。これらの構成要素は、限定するものではないが、駆動モータ２６と、駆動シャフト３６と、ロック機構５０とを含み得る。

【0068】

回転調節システムの様々な変形形態が可能である。他の実施形態では、回転式要素３２が回転されている間はその回転式要素３２と接触しているときも依然として不動である調節要素８０を有するのではなく、調節機構２８は、スターホイール２２などの回転デバイスに対して移動可能である構成要素を備えるように構成され得る。例えば、調節要素８０は、搬送される物品用のポケット６０を形成するように所望の位置に回転式要素３２を回転させるために、相対運動を伴ってスターホイール２２の周辺部の少なくとも一部分の回りを周回するように構成された支持体上に存在し得る。

【0069】

別の変形形態では、調節機構２８は、回転式要素３２を回転させるように回転式要素３２に対して移動可能となり得、回転式要素（又は回転式要素の積み重ね体）も回転され得て、したがって両方が移動可能となる。そのような場合、調節要素８０と回転式要素３２は共に、互いに接触（又はさもなければ係合）するように移動して、回転式要素３２の位置を設定し得る。例えば、回転調節機構２８は、少なくとも部分的に回転式要素３２の回りを周回し得、回転式要素３２も回転し得る。回転式要素３２の位置を設定するとき、調節機構２８は、回転式要素３２の回転と同じ方向に（つまり、時計回り又は反時計回りに）、又はその反対の方向に周回し得る。回転調節機構２８は、回転式要素３２と同じ速度で又は異なる速度で移動し得る。

【0070】

図１及び９に示す回転調節機構２８を使用してスターホイール２２のポケット６０の構成を調節するための手順は以下の通りである。

【0071】

ポケット６０の境界を設定するための第１のステップは、各回転要素３２の実際の位置と、各回転式要素３２の所望の回転位置を判定することである。したがって、調節に先立って回転式要素３２の相対位置を感知又は測定することが望ましくなり得る。この調節は次いで、回転式要素３２間の相対角度と、各回転式要素３２ごとに所望の最終的な回転位置を達成するために必要な漸進的調節に基づき得る。それに代わって、回転式要素３２のすべてが、初期には「定位置」又は開始位置に移動されてもよい。次いで、回転式要素３２を所望の位置に移動させるために、絶対的な調節がなされ得る。

【0072】

回転式要素３２の所望の位置が選択され、回転式要素の位置を調節する時間となると、ロック機構５０は初期には、回転式要素３２間の相対運動を防止するために係合されているべきである。調節要素８０は、第１の回転式要素３２の高度にまだない場合、第１の回転式要素３２Ａなど、第１の回転式要素３２の高度に移動される。図示の実施形態では、調節要素８０は、ガイドレールシステム２４の高度を調節することによって、所望の高度に移動される。

【0073】

第１の回転式要素３２Ａは、駆動モータ２６を用いてスターホイール２２の構成要素を回転させることによって調節要素８０Ａとの係合が可能となる角度位置に回転される。調節要素８０Ａは次いで延出され、そのため、調節要素８０Ａが第１の回転式要素３２Ａと係合するようになる。図示の実施形態では、調節要素８０Ａは、第１の回転式要素３２Ａの制御面（例えば、直線的縁部の１つ）７２のうちの１つに係合する。第１の回転式要素３２Ａが調節要素８０Ａと係合した状態では、第１の回転式要素３２Ａは、時計回り及び反時計回りの方向のいずれか又は両方において、軸Ａを中心として回転することを防止される。ロック機構５０は次に係合解除されて、回転式要素３２間の相対運動を可能にする。スターホイール２２用の駆動モータ２６が始動され、それにより、調節要素８０Ａによって係合された第１の回転式要素３２Ａを除いて、回転式要素３２の組立体全体がシャフト３６を中心として回転されるようになる。スターホイール２２は、所望のポケット６０を達成するために、他の回転式要素３２に対する第１の回転式要素３２Ａの所望の角度変位を達成する回転位置に回転される。ロック機構５０は次に係合されて、回転式要素３２間の相対運動を防止する。調節要素８０Ａは次いで後退される。

【0074】

調節要素８０Ａは次いで、第２の回転式要素３２Ｂなどの第２の回転式要素３２の高さに上昇（又は降下）される。第２の回転式要素３２は、駆動モータ２６を用いてスターホイール２２を回転させることによって調節要素８０との係合が可能となる角度位置に回転される。上部の調節要素８０Ａは、第２の回転式要素３２Ｂと係合するように延出される。ロック機構５０は次に係合解除されて、回転式要素３２間の相対運動を可能にする。スターホイール２２用の駆動モータ２６が始動され、それにより、調節要素８０Ａによって係合された第２の回転式要素３２Ｂを除いて、回転式要素３２の組立体全体がシャフト３６を中心として回転されるようになる。スターホイール２２は、所望のポケット６０を達成するために、他の回転式要素３２に対する第２の回転式要素３２Ｂの所望の角度変位を達成する回転位置に回転される。ロック機構５０は次に係合されて、回転式要素３２間の相対運動を防止する。調節要素８０Ａは次いで後退される。

【0075】

第２の回転式要素３２Ｂを調節する間に、調節要素８０Ａによって係合されていない、スターホイール２２の回転式要素３２が回転することはまた、回転位置が既に設定されている第１の回転式要素３２Ａを回転させることを含む。この場合、第１の回転式要素３２Ａと、第１の回転式要素３２Ａの直下の隣接するクラッチプレート３４との間の摩擦により、ロック機構５０が係合解除されているときに第１の回転式要素３２Ａがスターホイール２２に対して回転することが防止される。振動を原因とする望ましくない相対運動を防止するために、クラッチプレート３４と第１の回転式要素３２Ａとの境界に中程度から高度な摩擦係数を有する材料を、クラッチプレート３４に選択することが望ましくなり得る。０．１超の摩擦係数が推奨される。また、クラッチプレート３４と第１の回転式要素３２Ａとの間（並びに他の回転式要素とクラッチプレートとの間）の垂直力及び対応する摩擦トルクを、ばね、磁石、空気、空気嚢などを利用することによって増大させることが有益となり得る。

【0076】

調節要素８０は、調節される回転式要素３２と多数の方式で係合し得る。調節要素８０は、回転式要素３２上の対応するポケットの中へと入り込む突出部であり得る。調節要素８０の突出部が回転式要素３２上の嵌合ポケットと係合されると、回転式要素３２は、調節要素８０によって、時計回り又は反時計回りの方向のいずれかにおいて回転を防止される。それに代わって、調節要素８０の端部は、回転式要素３２上の対応する突出部に嵌合するポケットを組み込み得る。調節要素８０のポケットが回転式要素３２上の嵌合突出部と係合されると、回転式要素３２は、調節要素８０によって、時計回り又は反時計回りの方向のいずれかにおいて回転を防止される。それに代わって、調節要素８０は、要素７４の制御面７２又は側部など、回転式要素３２の単一の表面に接触する突出部であり得る。この実施形態では、調節要素８０のポケットが回転式要素３２上の嵌合制御面７２と係合されると、回転式要素３２は、調節要素８０によって、１方向にのみ（時計回り又は反時計回りの方向）回転を防止される。これは望ましいことであるが、それは、制御面７２への正確な回転整合がなくても、回転式要素３２の凹部６６内の任意の箇所で調節要素８０を延出させることが可能となるからである。スターホイール２２が調節を開始するために回転されるとき、回転式要素３２は、制御面２２が調節要素８０との接触をなすまで、スターホイール２２と共に回転する。スターホイール２２が以前の方向に引き続き回転するとき、制御面７２と接触している調節要素は、回転要素３２の更なる回転を防止し、その結果、スターホイール２２に対する角度調節がなされることになる。

【0077】

回転式要素３２の回転位置はこのようにして、調節要素８０によって設定される。しかしながら、回転式要素３２の回転位置が設定されると（第１の回転式要素３２Ａなど）、調節された回転式要素が、依然として制御面７２を調節要素８０と整合された状態となる必要はない。これは、残りの回転式要素３２の回転位置が、既に調節された先の回転式要素３２の回転位置に対して設定されるからである。例えば、調節要素８０Ａは、第１の回転式要素３２Ａの制御面７２Ａに係合し、スターホイール２２及び回転式要素３２の残りに対して、第１の回転式要素３２Ａの回転位置をある回転位置に定める。次に、スターホイール２２の回転式要素３２は、第２の回転式要素３２Ｂの制御面７２Ｂが調節要素８０Ａに係合し、第２の回転式要素３２Ｂがスターホイール２２及び回転式要素３２の残りに対して調節されるまで、ユニットとして回転される。第２の回転式要素３２Ｂが調節されている間、第１の回転式要素３２Ａの制御面７２Ａは、調節要素８０Ａに対してスターホイール２２と共に回転する。

【0078】

したがって、スターホイールを回転させるための主駆動モータ２６もまた、スターホイールプレートの相対角度を調節する役割を部分的に持ち、全体的な回転調節システムの一部を構成する。「相対角度」という用語は、本明細書で用いられるとき、ある回転式要素３２の半径に沿って、その回転式要素上の所与の点（調節要素が回転式要素に係合する場所など）を通じて延びる線と、別の回転式要素上に引かれた同様の線との間に形成される角度である。回転式要素３２間の相対角度は、駆動モータ２６が、選択された回転式要素にトルクを加えて回転式要素３２間に相対運動と変位を生じさせると、異なる物品に適応するように調節される。調節要素８０は、駆動モータ２６が残りの回転式要素にトルクを加えている間、選択された回転式要素３２の回転を防止し、結果として、選択された回転式要素３２と回転式要素の残りのユニットとの間の相対運動と変位を生じることになる。このシーケンスは、８つのすべての回転式要素３２が必要に応じて移動され、新たなポケット６０の構成が形成されるまで反復される。

【0079】

上記に記載した手順において、選択される第１の回転式要素３２は、任意の好適なディスクであってよく、第１の回転式要素３２Ａである必要はない。例えば、ディスク３２Ｈなどのディスクのうちの１つ以上がシャフト３６に固定され得るが、そのため、その回転位置を設定することは必要でなくなる。そのような場合、他のディスク３２の回転位置は、第８のディスク３２Ｈの位置に対して設定され得る。勿論、他の実施形態では、調節要素８０は、任意の所望の順序で又は同時にディスク３２に係合し得る。例えば、上部及び下部の組立体４０及び４２内のディスクの位置を同時に設定するために、１つの調節要素（上部の調節要素８０Ａ）はあるディスク３２に接触し、別の調節要素（下部の調節要素８０Ｂなど）は別のディスク３２に接触するように、２つ以上の調節要素８０が延出され得る。勿論、回転位置は、上部の組立体４０内のディスクと下部の組立体４２内のディスクとで異なってもよい。

【0080】

組立体４０と４２の一方又は両方の中のディスク３２は次いで、それらの最終位置へとロックされる。ディスクを最終位置へとロックするために、任意の好適な機構が用いられ得る。ロック機構５０は、例えば、回転式要素３２の表面に対して垂直な方向などに、回転式要素３２の積み重ね体に力を加え得る。図示の実施形態では、空気シリンダが使用されている。より具体的には、２つ以上のパンケーキ形空気シリンダ５０が、組立体４０及び４２の各々において上部プレート４４Ａ及び４６Ａと回転式要素３２の積み重ね体との間に設置されている。この場合、空気を空気シリンダ５０に供給するためのホースを接続するために使用される任意選択の回転継手９６がシャフト３６に結合され得る。空気が空気シリンダ５０に供給されると、空気シリンダは膨張してディスク３２を定位置にロックする。代替的な一構成は、圧縮ばねを使用して、回転式要素３２とクラッチプレート３４との間の軸方向締付け力を維持することである。ばねによって発生される垂直力に打ち勝ち、ロック機構５０を係合解除するために、空気圧式又は油圧式のアクチュエータが使用される。したがって、外部の空気圧又は油圧の力が加えられると、ロック機構５０は、空気漏れ又は空気圧損失の場合に相対運動を防止する係合又はロック状態となる。空気シリンダを用いてロックするための軸方向圧縮力を発生させることに加えて、力はそれに代わって、ばね、油圧シリンダ、エアバッグ、磁石、電磁石などを用いても発生され得る。

【0081】

任意選択により、調節に続いて回転式要素３２の相対位置を感知又は測定することが望ましくなり得る。このことは、回転式要素３２の調節が精度に関する所望の許容範囲内で行われたことを確認するために用いられ得る。物品１０を搬送する間、又は調節が行われた後の任意の時間に、動作中の回転式要素３２の相対位置を感知又は測定することも可能である。物品１０を搬送する間に回転式要素３２の相対位置がリアルタイムで感知又は測定される場合、ジャム又は設備の故障の結果であり得る、回転式要素３２間の望ましくない相対移動を検知することも可能となり得る。この場合、搬送設備は停止され得るか、又は操作者が警告され得る。これらの状況のいずれかでは、回転式要素３２の相対位置が所望の許容範囲内にない場合、操作者が警告され得るか、又は調節手順の一部若しくはすべてを反復することによって是正処置が自動的に取られ得る。

【0082】

ポケット６０が形成され、物品１０がスターホイール２２の中に送り込まれると、駆動モータ２６はトルクを加え、ディスク３２のすべてを一斉に回転させて、物品１０を移送する。

【0083】

本明細書で説明する回転調節システムは、いくつかの利点をもたらし得る。マシン上で使用される複数のスターホイールコンベヤが存在し、それらの各々が、異なる物品に適応するためにディスクを変更することを必要とする場合、操作者がマシンの回りを移動し、すべてのスターホイールを調節するのに、最大で２０分以上を要し得る。更に、いくつかのマシン上では、スターホイールは、それらの構成を変更するためにアクセスするのが困難となる場所に位置し得る。

【0084】

回転調節システムは、ディスクの各々の位置を設定するために使用される別々のサーボモータを利用するシステムに対して優位性をもたらし得る。各ディスクに１つのモータを用いて複数のモータの必要性を排除することに加えて、この選択肢はまた、各構成要素がモータの各々に電力と制御を伝える必要性を排除するものである。例えば、回転するスターホイール組立体にモータが装着されないので、この設計ではスリップリングは必要とされない。回転調節システムは、あるサイズ及び／又は形状の物品から別の物品への交換又は調節を助けるために、スターホイール２２上に既に存在する主駆動モータ２６を使用する。既存のサーボモータを使用することは、相当な費用節約及び複雑さの低減となる。所与の製造又は包装ラインにおけるすべてのスターホイール２２が、それら自体のサーボモータによって駆動される場合、各回転式要素３２は、求められるいかなる位置へも、独立にかつ正確に回転され得る。

【0085】

高度調節システム
回転デバイスはまた、回転式要素が回転する軸に対して平行な方向に回転デバイスの少なくとも１つの回転式要素の高度（つまり変位）を調節するために、高度調節システムを設けられ得る。高度調節システムは、異なるサイズの物品に適応するために、充填機、蓋締め機、ラベル貼り機、又はスターホイールコンベヤなどの回転デバイス上の任意のタイプの回転要素に使用され得る。例えば、スターホイール２２の場合、高度調節システムは、より高い又はより低い物品１０に適応するために、回転式要素３２のうちの少なくとも２つの間の鉛直距離を調節するために使用され得る。

【0086】

高度調節システムは、高度調節機構３０（又は「高度変更機構」）を備え得る。高度調節機構３０は、ポケット６０の構成を調節する回転調節機構２８と共にスターホイール２２上でも使用される、任意選択の機能であり得る。他の場合、スターホイール２２又は他の回転デバイスは、高度調節機構３０に前述の回転調節機構２８を設けることなく、高度調節機構３０のみを設けられ得る。後者の場合、スターホイール２２は、ポケットの構成を調節するために、任意の既知の機構（それらが高度調節機構と適合することが条件であるが、多くの場合、それらは適合しない）を利用し得る。

【0087】

スターホイール２２の場合、高度調節機構３０は、軸Ａに対して平行な方向に、任意の２つ以上の個々の回転式要素３２又は回転式要素３２の任意の２つ以上の群間の距離を調節するように構成され得る。高度調節機構３０は、他の回転式要素又は回転式要素のグループが依然として不動である間に１つの回転式要素３２（又は回転式要素の群）を移動させるように構成され得る。他の実施形態では、高度調節機構３０は、回転式要素又は回転式要素の群の両方を互いに対して移動させることによって、軸Ａの方向において回転式要素３２間の距離を調節するように構成され得る。図１に示す例示的なスターホイール２２では、上部組立体４０の高度は、下部組立体４２が依然として不動である間に、高度調節機構３０によって変更される。上部組立体４０は、任意の好適な距離だけ移動され得る。一例では、上部組立体４０は、０ｍｍ超から最大で約３５０ｍｍ以上、鉛直に任意の好適な距離だけ移動し得る。

【0088】

高度調節機構３０は、１つ以上の構成要素を備え得る。高度調節機構３０の少なくとも１つの構成要素を備え得る、次のタイプの機構は、限定するものではないが、ボールねじリニアアクチュエータ、ねじ機構、ピストン機構、リニア駆動機構、ラックピニオンシステム、ばねシステム、又はケーブル／プーリシステムを含む。

【0089】

図１に示す実施形態では、高度調節機構３０は、ボールねじリニアアクチュエータ（又は簡潔に「ボールねじ」）１００と、サーボモータなどのモータ（又は「高度サーボモータ」）１０２と、内部シャフト１０４などのシャフトとを備える。ボールねじリニアアクチュエータ１００は、高度サーボモータ１０２に機械的に結合されている。図１５に示すようなこの実施形態では、スターホイール駆動シャフト３６は、中空の（例えば円筒状の）管を備え、この管は、内部シャフト１０４が駆動シャフト３６の内側に（内部３８に）嵌合することができる、十分に大きな直径を有する。ボールねじ１００は、内部シャフト１０４に結合されている。

【0090】

図１５に示すように、ボールねじ１００は、回転継手９６を含んだ任意選択の回転継手区間部１０６を通じて、内部シャフト１０４の下端部に結合されている。回転継手区間部１０６は、鉛直ロッドによって結合された２つの離間した水平プレートを備えている。回転式連結要素１０８が、回転継手９６と上部水平プレートとの間に配置されている。回転式連結要素１０８は回転可能であるが、回転継手９６は回転可能ではない。回転継手からパンケーキ形空気シリンダ５０に空気を供給するために、空気ホースが回転継手９６に連結され得る。内部シャフト１０４の上端部は、下部組立体４０に結合される。すべての回転式要素３２の最終位置が設定され、物品を搬送するためにスターホイール２２を回転させることが望まれるときに、上部組立体４０もまた回転するように、内部シャフト１０４は駆動シャフト３６に結合され得る。

【0091】

高度調節システムの構成要素に関する多くの異なる構成が可能であるが、この場合、スターホイール２２用の主駆動モータ２６と歯車箱は、駆動シャフト３６の軸Ａから横方向に偏位され得る。主駆動モータ２６は、駆動シャフト３６に対して平行である出力シャフト９８を有し得る。主駆動モータ２６の出力シャフト９８は、ベルト１１０などの任意の好適なリンクデバイスによって、駆動シャフト３６に結合され得る。ベルトに対する代替形態の一例が、図１６に示すローラピニオン歯車システム１１２などの歯車システムである。そのようなローラピニオン歯車システムが、米国ミネソタ州バッドネハイツ（Vadnais Heights）のネクセングループ社（Nexen Group, Inc.）から入手可能である。この場合、駆動シャフト３６は、ローラ歯車１１４の中心にある孔１１６を通過し、ローラ歯車１１４は駆動シャフト３６に結合される。ピニオン歯車１１８は、主駆動モータ２６のシャフト９８に結合される。ベルトシステムが使用されるか、歯車システムが使用されるかにかかわらず、この偏位構成により、高度サーボモータ１０２と内部シャフト１０４は互いに整合し、また回転式要素３２が回転する軸Ａとの整合をなすことが可能となる。

【0092】

他の実施形態では、主駆動モータ２６は、回転式要素が回転する軸Ａに対して偏位する必要がない。そのような他の実施形態では、主駆動モータ２６は、回転式要素３２が回転する軸Ａとの整合をなし得、高度サーボモータ１０２は、回転式要素３２が回転する軸Ａに対して横方向に偏位し得る。更に他の実施形態では、高度調節を内部シャフトによって行うのではなく、高度機構が外部の同心管によって始動され得る。例えば、回転デバイスは、外部の同心管の内側に配置された直結駆動シャフトを使用し得、この直結駆動シャフトは、底部で駆動モータ２６に直結される一方の末端部分と、スターホイールの頂部に結合されるもう一方の末端部分とを有する。

【0093】

高度調節システムは、以下のように動作し得る。高度調節を行うことが望まれる場合、信号がコンピュータによって高度サーボモータ１０２に送られ得る。信号は、ボールねじ１００を回すモータ１０２に起動するように命じる。ボールねじ１００の直線運動が、回転継手区間部１０６を上又は下に押し、それによって内部シャフト１０４はシャフト３６の内側で上又は下にスライドすることになる。これにより、上部組立体４０が上昇又は下降する。この実施形態では、駆動シャフト３６は、回転するのみであり、上及び下に移動はしない。ボールねじ１００及び回転継手区間部１０６は、シャフト３６が回転するときに回転しない。上部組立体４０はしかしながら、駆動シャフト３６が回転するとき、下部組立体４２と一体となって回転する。上部組立体４０の所望の高度が到達されると、高度サーボモータ１０２は電力を遮断され得る。これにより、上部組立体４０の高度がロックされる。ボールねじ１００は通常、逆転、つまり「逆行」しないので、上部組立体４０を定位置にロックするために、別の機構は必要とされない。これが当てはまらない場合、任意選択のモータ遮断が適用され得る。

【0094】

ボールねじ機構１００のピッチは比較的、微細となり得るので、ボールねじ１００と高度サーボモータ１０２は、事実上、無限数の高度の微調節を行う能力を上部組立体４０にもたらす。高度サーボモータ１０２を使用してボールねじ１００を回すことにより、高度サーボモータ１０２が何回転したかを追跡し、ボールねじ１００の周回ごとの高度変化がいかなるものかを把握することも可能となる。結果として、上部組立体４０の高度は、高度サーボモータ１０２からのフィードバックのみを用いて判定され得る。望まれる場合、上部組立体４０を「定」位置に復帰させることも可能である。これにより、スターホイールシステム２０は、電力がオフにされるか、又は、ユニットが分解され、わずかに異なる位置で元に戻される場合でも、高度を追跡するための同じ開始点を有することが可能となる。

【0095】

図１７〜２１は、高度調節機構３０の別の例を示している。この場合、高度変更は、図１９及び２１に示す内部ねじ機構１２０によって達成される。上述したボールねじシステムの場合と同様に、内部ねじ機構１２０は、駆動シャフト３６が中空管の形態をなし、内部ねじ機構１２０が駆動シャフト３６の内部３８に適合するための空間が存在するときに使用され得る。この場合、内部ねじ機構１２０は、別々のモータによってではなく、主駆動モータ２６によって駆動される。上部組立体４０は、内部ねじ１２０の上に装着され、ねじ１２０が一方向に回されるとき、上部組立体４０は上向きに押される。ねじ１２０が反対の方向に回されると、上部組立体４０は下向きに移動される。このシステムは、上部組立体４０が２つ以上の内部ジブ（他の部品を定位置に保持するプレート）で定位置にロックされるがために上部組立体４０が下部組立体４２に対して回転しないように構成され得る。これらのジブは、上部組立体４０を、下部組立体４２に対して鉛直にスライドさせるが、回転はさせない。このねじ機構は、先の実施形態におけるボールねじ機構のように、長さに沿った高度の事実上、無限の調節性をもたらす。

【0096】

図１７〜１８は、高度調節プロセスが、外部構成要素と高度ロックシステムを用いて制御され得ることを示している。「外部構成要素」という用語は、その少なくとも一部分が駆動シャフト３６の外面の外側に設置される構成要素を指す。

【0097】

高度調節システム３０は、高度調節プロセスを開始する１つ以上の要素を備え得る。高度調節プロセスを開始する要素は、任意の好適な構成を有し得る。図１７、１８、及び２１は、そのような要素の非限定的な一例が、「フライパンハンドル」１３２を有する回転式「フライパンプレート」１３０の形態をなす高度調節開始構成要素であることを示している。フライパンハンドル１３２は、フライパンプレート１３０の本体から径方向外向きに延びる。フライパンハンドル１３２の遠位端部は、調節要素８０に係合するための凹部１３４を中に有する。この例における回転式要素３２の上部組立体４０は、フライパンプレート１３０に結合される。高度開始構成要素、つまりフライパンプレート１３０は、外部構成要素と協働して、高度ロックシステムをロック解除することによって高度変更プロセスを開始する。

【0098】

図示の実施形態では、高度調節機構３０の外部構成要素は、ポケットのサイズを設定するための回転調節機構２８と類似しているか又は同じ機構を備え得る。特定の例では、回転調節機構２８と高度変更システム３０は、同じ構成要素のうちのいくつかを利用し得る。高度調節システムはしたがって、支持体８２と調節要素８０とを備え得る。他の例では、高度調節システム３０のそのような構成要素のいずれかが、回転調節システム２８の構成要素と異なってもよい。回転式要素３２の高度の変更を開始するために、回転式要素３２の回転の向きを変更するために使用される調節機構と同じ調節機構を使用する利点は、（別々の調節要素、別々のモータなどを有する必要性を排除するために）構成要素の数を低減することである。しかしながら、他の例では、高度変更は、単に高度を変更するだけの、別々のモータ、空気シリンダ、水圧ラムなどを備える別々の機構を用いて容易に達成され得る。このデバイスは、回転デバイス上に装着され得るか、あるいは回転デバイスから離れて装着されてもよい。高度調節機構３０は、高度調節を開始するために調節要素８０を固定高度において延出させ得る、単一の径方向作動型の空気圧シリンダを備え得る。このシステムでは、駆動モータのみが主駆動モータ２６となる。

【0099】

高度ロックシステムが、図１７〜２１に示す内部ねじ機構１２０を備える高度調節システムと共に使用されることが望ましくなり得る。主駆動モータ２６はまた高度調節を行うためにも使用されるので、高度調節を行うためには、上部組立体４０を駆動モータ２６から係合解除（又は結合解除）することが必要となり得る。そのような例では、上部組立体４０が駆動モータ２６から係合解除された後、上部組立体４０は、内部ねじ機構１２０を使用して所望の高度に移動される。上部組立体４０は次いで、定位置にロックされ、駆動モータ２６に再結合される。高度ロック機構はまた、（前述のボールねじの実施形態とは異なり）回転式要素３２の高度をロック解除及びロックする能力を有しない任意の高度調節機構３０と共に用いると有用となり得る。

【0100】

高度ロック機構は、任意の好適な機構であり得る。高度ロック機構は、次の機能、つまり、高度調節が可能となるように回転式要素３２を結合解除又はロック解除すること、及び高度調節後に回転式要素３２の位置を固定又はロックすることの１つ以上を実施し得る。高度変更機構はしたがって、回転式要素を回転させるための機構と選択的に係合可能となり得る。好適な高度ロック機構には、限定するものではないが、ばねクラッチ、ラチェットシステム、電磁クラッチ、油圧ピストン、及び空気シリンダが挙げられる。高度ロック機構があるタイプのクラッチを含む例では、高度ロック機構は「高度クラッチ」と呼ばれ得る。

【0101】

図１７〜２１に示す実施形態では、ばねクラッチシステム１４０が使用されている（図２０及び２１を参照）。ばねクラッチは、任意の好適な構成をなし得る。ばねクラッチは、任意の好適な数のばねを設けられ得る。図示の例では、フライパンプレート１３０を定位置にロックし、フライパンプレートが回転することを防ぐために、６つの圧縮ばね１４２が使用されている。ばね１４２は、高度クラッチプレート１４４及び１４６を上向きに押して、それらが回転することを防止する。高度クラッチプレート１４４及び１４６は、任意の好適な構成を有し得る。好適な構成は、比較的高い摩擦係数を有する平滑なプレート、又は係合すると互いに対して回転しないように（歯などを用いて）互いにインターロックするように構成されたプレートを含む。４つの小さな空気シリンダ１４８が、下部クラッチプレート１４６に少なくとも間接的に結合される。クラッチプレート１４４及び１４６がプラスチックである場合、ばね１４２及び空気シリンダ１４８によって及ぼされる力を吸収するために、任意選択の補強プレート１５０が下部クラッチプレート１４６と空気シリンダとの間に配置され得る。空気が空気シリンダ１４８に加えられると、空気シリンダ１４８は、（ばねに打ち勝って）下部クラッチプレート１４６を上部クラッチプレート１４４から引き離し、それらのプレート間に空隙を形成する。フライパンプレート１３０は自在に回転するようになり、高度が調節され得る。

【0102】

（回転デバイスに高度ロック機構が設けられているとき）上部組立体４０の高度を変更するための手順は次の通りである。調節要素８０は、高度調節開始構成要素（この実施形態では「フライパンプレート」１３０である）と同じ高度に位するまで上昇される。スターホイール２２は、フライパンハンドル１３２が調節要素８０と整合するまで回転される。調節要素８０は、フライパンハンドル１３２の凹部１３４が係合されるように延出される。調節要素８０がフライパンハンドル１３２に係合するとき、調節要素８０と通信するコンピュータプログラムが、ソレノイド弁に信号を送る。これにより、空気シリンダへの空気の供給が開始される。これが起こると、ばねクラッチシステム１４０が係合解除される。空気シリンダ１４８はクラッチプレート１４４と１４６とを引き離し、それによってフライパンプレート１３０及びねじ１２０は自在に回転するようになる。回転式要素３２は回転されるが、調節要素８０は、フライパンプレート１３０が回ることを防止する。これにより、ねじ１２０が組立体の残りに対して回転し、フライパンプレート１３０は上昇する（又は下向きに移動する）。調節要素８０は、フライパンプレート１３０と係合した状態を維持するために、フライパンプレート１３０と共に上向き及び下向きに移動する。調節要素８０が、高度変化よりも大きい厚さ（例えば鉛直方向の寸法）を有する場合、フライパンプレート１３０と係合した状態を維持するために調節要素８０が上向き又は下向きに移動する必要なしに、フライパンハンドル１３２及びフライパンプレート１３０は単純に、調節要素８０に沿ってスライドし得る。上部組立体４０は、フライパンプレート１３０と結合され、それによって上向き（又は下向き）にも移動する。正確な高度が達成されると、空気シリンダ１４８への空気が放出され、ばね１４２は、クラッチプレート１４４と１４６とを再び互いに押し付けて、高度をロックする。調節要素８０は次いで後退される。

【0103】

図１７及び１８に示すように、スターホイールコンベヤ２２は、上部組立体４０の高度を検知するための機構を更に備え得る。そのような検知機構１５２は、いくつかの状況下で有用となり得る。１つの状況は、高度変更機構３０が上部組立体４０の高度を正確に追跡しない場合である。もう１つの状況は、上部組立体４０の高度が意図しない変化を受け、そのため、予測される高度に上部組立体４０が位しないようになり得ることである。例えば、上部組立体４０の高度が（メンテナンスのために手動で、又は大規模な機械的ジャムの間に）移動され得る場合、上部組立体４０の高度は検出されることが必要となり得る。多数の代替的なタイプの高度検知機構が存在する。いくつかが以下の通りである。一例では、すべての回転式要素３２の位置及び高度を側部から検出する３Ｄレーザスキャナが設けられ得る。別の例では、上部組立体４０の高度及びフライパンハンドル１３２の向きを判定するために、超音波又はレーザスキャナがフライパンプレート１３０の上に固定され得る。別の例では、フライパンプレート１３０に物理的に接触し、次いでフライパンハンドル１３２の向きを検知するプローブが、フライパンプレートの上に装着され得る。

【0104】

高度調節機構３０の多数の他の実施形態が考えられ、非限定的な数の実施形態が本明細書に記載されている。

【0105】

高度変更システム３０は、空気駆動式か油圧作動式のいずれかであるピストンを備え得る。そのような作動システムは、例えば、２つ又は３つのピストンシステムの形態で設けられ得る。これは、ねじ機構のように、無限の調節性を有するものではないが、多くの用途に対して、無限の調節性は必要ではない。例えば、高度調節機構３０は、高い物品（例えばボトル）と低い物品（ボトル）の設定を提供することのみを必要とし得る。そのようなシステムでは、上部組立体４０は、高いボトルに対しては「上に」、低いボトルに対しては「下に」作動されるシリンダ上に装着され得る。

【0106】

高度調節機構が中に適合するように駆動シャフト３６が構成されない（シャフト３６が中実である場合など）他の実施形態では、他のタイプの高度調節機構３０が使用され得る。そのような高度調節機構は、回転式要素３２の高度を調節することが依然として可能であり、スターホイール２２が動作しているときに回転式要素３２をユニットとして回転させる機構を有することが望ましい。回転式要素３２の高度は、シャフト３６の内側に設置された機構によって調節されなくなるので、シャフト３６の外側の場所から高度を調節する機構が用いられる。限定するものではないが、図１７及び１８に示す外部構成要素及び高度ロックシステムを含めて、任意の好適な機構が用いられ得る。

【0107】

駆動モータ２６及び任意の他のモータ（例えばボールねじモータ）は通常、電流によって給電される。ワイヤが、モータに給電するために、電流源からモータに電流を与え得る。一実施形態において、モータの位置は、制御装置によって制御される。モータ及び／又はディスクの位置のフィードバックをコントローラに伝送するために、付加的なワイヤが用いられ得る。モータを制御するためのシステムは、エンコーダ又はリゾルバなどの測定デバイスによって真のモータ位置のコントローラにフィードバックを提供する閉ループ制御システムの形式をなし得る。しかしながら、他の実施形態では、所望の位置は、位置フィードバックを伴わずに、ステッピングモータなどの開ループデバイスへ命令され得る。コンピュータ及び／又はコントローラが回転デバイスから離れて設置され得、モータと電気的に通信し得る。通信は、無線周波数、光、又は音を用いる無線手段によって、コンピュータとコントローラ又はモータとの間でも可能である。

【0108】

回転デバイスは、新たな形状及び／又はサイズの物品１０に合わせて、手動で、少なくとも部分的に自動で、又は望まれる場合は完全に自動で調節され得る。例えば、コンピュータは、ダッソー・システムズ（Dassault Systems）から入手可能なＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ（商標）ソフトウェアなど、計算機援用設計（「ＣＡＤ」）ソフトウェアプログラムを設けられ得るが、そのＣＡＤプログラムは、プログラムに入力された３次元の物品１０のデジタル電子表現を有し得るものである。調節式スターホイール（又は他の回転デバイス）のデジタル電子表現もまたプログラムに入力され得る。物品のデジタル入力は、ディスク３２の各々に対応する高さ又は高度における、３次元の物品１０の寸法を含み得る。ディスク（又は他の回転式要素）の高度に関連する入力はまた、ディスクの高度が調節され得る任意の範囲内の、物品１０の寸法を含み得る。ディスク３２のデジタル電子表現の相対角度及び高度は、制御面７２が物品１０のデジタル電子表現と協働することを可能にし、ＣＡＤソフトウェアにおいて物品を支持するためのポケット６０を形成するように調節され得る。制御面７２は、所望の動作クリアランスを設け、物品サイズにおける変動を補償するため、物品１０の表面から所望の偏位寸法だけ離れるように調節され得る。実際のスターホイール２２の回転式要素３２の相対角度及び高度は次いで、回転式要素のデジタル電子表現の制御面及び高度の構成と一致するように、ＣＡＤプログラムを操作する人員によってＣＡＤプログラム内で調節され得る。ＣＡＤプログラムはしたがって、所望の物品の幾何学的形状を支持するようにポケット６０を形成するために、ＣＡＤプログラムを操作する人員によって使用されて、ディスク３２の各々に対して必要な回転角度及び高度を判定し得る。

【0109】

コンピュータは、３次元の物品１０の寸法に適応するようにポケット６０を形成するため、モータ２６などの調節機構を制御してスターホイールディスク３２の各々の回転（又は角度）位置及び高度を調節する制御システムとの通信をなし得る。ディスクの「角度」位置とは、ディスクが初期の位置に対して回転される角度を指す。ＣＡＤプログラムは、スターホイールディスク３２の各々に対する位置のリストを表す番号の表又はリストを生成するためにも使用され得る。この位置のリストは、各ディスク３２の位置を制御するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）にアップロードされるか又は手動（人間操作者などによって）で入力され得る。プログラマブルロジックコントローラは、電気機械プロセスの自動化のために使用されるデジタルコンピュータである。ＰＬＣは、分離したデバイスであってもよく、又はコンピュータに組み込まれてもよい。

【0110】

ＣＡＤプログラムを使用して回転デバイス調節の設定を判定するプロセスは、更に自動化され得る。例えば、操作者は単純に、ＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ（商標）又は他のソフトウェアにおいてマクロを使用してボトルのファイルをコンピュータに入力し得る。それに代わって、ボトルの幾何学的形状を検知するために、３Ｄスキャナが使用され得る。次いで、その幾何学的形状はＣＡＤプログラムにインポートされ得、ＣＡＤプログラムは、回転式要素に対する設定を自動的に判定し得る。次いで、これらの設定はＰＬＣに送られ、ラインは自動的に切り替えられ得る。そのようなプロセスでは、自動化されたプログラムが、自動的に正しい設定を判定し、ディスク３２を回転させる。これは、操作者が電子的にスターホイール２２とボトルのモデルを操作して、回転デバイスに対する正しい設定を判定するよりもはるかに迅速となり得る。

【0111】

本明細書に開示されている寸法及び値は、列挙された正確な値に厳密に限定されるものとして理解すべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法は、列挙された値と、その値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味するように意図されている。例えば、「９０度」として開示された寸法は、「約９０度」を意味することを意図する。

【0112】

本明細書の全体を通じて与えられるすべての最大の数値限界は、すべてのより小さい数値限界を、あたかもそのようなより小さい数値限界が本明細書に明示的に記載されているかのように含むことは理解すべきである。本明細書全体を通じて与えられるすべての下限数値は、すべてのより大きい下限数値を、あたかもそのような下限数値が本明細書に明示的に記載されているかのように含むことになる。本明細書の全体を通じて与えられるすべての数値範囲は、すべてのより狭い数値範囲を、そのようなより広い数値範囲内に入るより狭いすべての数値範囲が、あたかもそのようなより狭い数値範囲がすべて本明細書に明示的に記載されているかのように含むことになる。

【0113】

「発明を実施するための形態」の中で引用されたすべての文献は、関連部分において本明細書に参照により援用されている。いかなる文書の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。本明細書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれる文献における用語のいずれかの意味又は定義と対立する範囲においては、本明細書においてその用語に付与した意味又は定義を適用するものとする。

【0114】

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ことは当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲では、本発明の範囲内である上記のようなあらゆる変更及び修正を網羅するように意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図6A】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図12A】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】