(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】
(24)【登録日】2022-01-12
(45)【発行日】2022-01-25
(54)【発明の名称】リニアモータコンベヤシステム
(51)【国際特許分類】
B65G 54/02 20060101AFI20220118BHJP
H02K 41/03 20060101ALI20220118BHJP
B65G 45/22 20060101ALI20220118BHJP
B65G 45/18 20060101ALI20220118BHJP
B65G 47/68 20060101ALI20220118BHJP
【ＦＩ】
B65G54/02
H02K41/03 A
B65G45/22 C
B65G45/18 A
B65G47/68 Z
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2019516166
(86)(22)【出願日】2017-10-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-12-19
(86)【国際出願番号】 US2017054942
(87)【国際公開番号】W WO2018067567
(87)【国際公開日】2018-04-12
【審査請求日】2020-09-02
(31)【優先権主張番号】62/404,285
(32)【優先日】2016-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/483,043
(32)【優先日】2017-04-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】508181663
【氏名又は名称】レイトラム，エル．エル．シー．
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】レーガン，ブライアント ジー．
(72)【発明者】
【氏名】フォーニー，マシュー エル．
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開平０２－１１００２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－３１２０７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５１６１３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／０６６５０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０５－２８６６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１４１０６４００（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１４８８３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｇ ５４／０２
Ｈ０２Ｋ ４１／０３
Ｂ６５Ｇ ４５／２２
Ｂ６５Ｇ ４５／１８
Ｂ６５Ｇ ４７／６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、
１またはそれ以上のキャリッジであって、各々が、
当該キャリッジの後端部から前端部までの長さと、前記キャリッジの左側部から右側部までの幅とに延在するキャリッジトレイガイドと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる左側のキャリッジリニアステータと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる右側のキャリッジリニアステータとを具え、
前記左側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの左側部に近く、前記右側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの右側部に近く、
前記キャリッジの後端部にある後部トランスレータと、
前記キャリッジの前端部にある前部トランスレータと、
を具えるキャリッジと、
搬送方向に対して垂直に延びる一対の平行なガイドトラックであって、各ガイドトラックは、１またはそれ以上のキャリッジの前後のトランスレータの搬送方向に対して垂直なガイド経路を形成し、１またはそれ以上のキャリッジを前記ガイド経路に沿って並進させるリニアステータを有するガイドトラックと、を具え、
前記コンベヤセクションは、空間を横切って互いに水平方向または垂直方向にオフセットしており、
前記一対の平行なガイドトラックは、オフセットされたコンベヤセクション間の空間内に配置され、前記キャリッジを、前記コンベヤセクションうちの１つとの整列から前記コンベヤセクションの別の１つまたはそれ以上へと前記ガイド経路に沿って案内することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、水平ガイド経路を形成する一対の水平平行トラックと、垂直ガイド経路を形成する一対の垂直平行トラックとを具え、前記１またはそれ以上のキャリッジのそれぞれの前部および後部トランスレータはそれぞれ、前記垂直または水平トラックに沿って前記キャリッジを案内する垂直トランスレータと水平トランスレータとを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項3】
請求項２に記載のコンベヤシステムにおいて、さらに、垂直リニアステータと垂直ガイドトラックとを有するエレベータと、
コンベヤトレイ用のキャリッジであって、
当該キャリッジの後端部から前端部の長さと、前記キャリッジの左側部から右側部への幅とに延在するキャリッジトレイガイドと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる左側のキャリッジリニアステータと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる右側のキャリッジリニアステータとを具え、
前記左側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの左側寄りであり、前記右側のキャリッジリニアステータはキャリッジトレイガイドの右側寄りであり、
前記キャリッジの後端部にある後部トランスレータと、
前記キャリッジの前端部にある前部トランスレータと、を具えるキャリッジとを具え、
前記垂直リニアステータは、前後のトランスレータと共にリニアモータを形成して、前記キャリッジトレイガイドの頂部が前記コンベヤセクションのトレイガイドの頂部の下方にある下方位置と、前記キャリッジトレイガイドの頂部が前記コンベヤセクションのトレイガイドの頂部の上方にある上方位置との間で、前記垂直ガイドトラックに沿って前記コンベヤトレイのうちの１つを支持するキャリッジを移動させることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項4】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記コンベヤセクションが互いに水平方向または垂直方向にオフセットされており、各コンベアトレイが本体を有しており、当該本体が、清掃、メンテナンス、または他に取り外す必要のために、前記コンベヤトレイを前記コンベヤセクションから単純に持ち上げることを妨げるような前記トレイガイドに干渉する構造物を持たないことを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記複数のコンベヤセクションは、スタック内で互いに垂直方向にオフセットして配置され、前記複数のコンベヤセクションは、前記コンベヤセクションのスタックの端部にキャリッジ用の一対の平行な垂直トラックを有し、前記スタック内の１のコンベヤセクションから別のコンベヤセクションへと前記キャリッジを上下させることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項6】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記複数のコンベヤセクションは、空間を隔てて離間して配置された供給コンベヤセクションと複数の排出コンベヤセクションとを具えて構成され、前記複数のコンベヤセクションは、前記供給コンベヤセクションと各排出コンベヤセクションとの整列間でキャリッジが移動するための、前記空間内に一対の平行な水平トラックを有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項7】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記複数のコンベヤセクションは、空間を隔てて離間して配置された複数の平行な供給コンベヤセクションと単一の排出コンベヤセクションとを具えて構成され、前記複数のコンベヤセクションは、前記供給コンベヤセクションと排出コンベヤセクションとの整列間でキャリッジが移動するための、前記空間内に一対の平行な水平トラックを有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項8】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記複数のコンベヤセクションは、一対の横並びの供給コンベヤセクションと、前記供給コンベヤセクションから空間を隔てて離間した複数の平行な排出コンベヤセクションとを有して構成され、前記複数のコンベヤセクションは、前記供給コンベヤセクションと前記排出コンベヤセクションとの整列間でキャリッジが移動するための、前記空間内に一対の平行な水平トラックを有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項9】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、
キャリッジであって、
前記キャリッジの後端部から前端部への長さと、前記キャリッジの左側部から右側部への幅とに延在するキャリッジトレイガイドと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる左側のキャリッジリニアステータと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる右側のキャリッジリニアステータとを具え、
前記左側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの左側寄りであり、前記右側のキャリッジリニアステータはキャリッジトレイガイドの右側寄りであり、
前記キャリッジの後端部にある後部トランスレータと、
前記キャリッジの前端部にある後部トランスレータと、を具えるキャリッジと、
下段に端部を有する第１の下側コンベヤセクションと、
前記第１の下側コンベヤセクションの端部から前記下段の空間を隔てて離間した端部を有するように整列されている第２の下側コンベヤセクションと、
前記第１の下側コンベヤセクションと平行でその上方の上段に位置し、前記第１の下側コンベヤセクションの端部の真上の端部で終端する上側コンベヤセクションと、
前記第１および第２の下側コンベヤセクションの間の空間に配置され、前記キャリッジが前記第１および第２の下側コンベヤセクションと整列する下側位置と、前記キャリッジが前記上側コンベヤセクションと整列する上方位置との間で前記キャリッジを移動させる垂直リニアステータおよび垂直ガイドトラックを具えるエレベータと、
を具え、
前記第１の下側コンベヤセクション上の下側コンベヤトレイは、前記上側コンベヤトレイが前記上側コンベヤセクションの端部から離れて前記下側コンベヤトレイ上へと移送されるときに、前記第１の下側コンベヤセクションから第２の下側コンベヤセクションへ通過する際に、前記上側コンベヤトレイが前記下側コンベヤトレイのカバーとして機能するように、前記キャリッジが下方位置にある状態で、前記上側コンベヤトレイを支持するための直立壁を有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項10】
請求項１に記載のコンベヤシステムにおいて、前記複数のコンベヤセクションは、少なくとも１つの供給コンベヤセクションと、前記少なくとも１つの供給コンベヤから空間を隔てて垂直に積み重ねられたコンベヤセクションの複数の水平にオフセットされた列に配置された複数の平衡な蓄積コンベヤセクションとを具え、前記複数のコンベヤセクションは、前記空間内に、少なくとも１つのキャリッジが、前記少なくとも１つの供給コンベヤセクションと蓄積コンベヤセクションとの整列間を移動するための、少なくとも一対の平行な水平トラックを有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項11】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、
第１の端部から第２の端部まで長さ方向に延びる第１のコンベヤセクションと、
前記第１のコンベヤセクションの長さに対して斜めに逸れた角度に沿って第１の端部から第２の端部までの長さ方向に延びる第２のコンベヤセクションであって、前記第１のコンベヤセクションの第２の端部は、前記第２のコンベヤセクションの第１の端部からギャップを隔てて離間している、第２のコンベヤセクションと、
第１の端部から第２の端部まで長さ方向に延び、前記ギャップを横切って前記第１のコンベヤセクションと整列する第３のコンベヤセクションと、
ここで前記第１、第２、第３コンベヤのそれぞれは、搬送方向の左側に沿って延びる左側レールと、搬送方向の右側に沿って延びる右側レールとを有し、
前記ギャップ内に配置された方向転換器であって、
円形トラックと、
第１のレールアセンブリであって、
前記方向転換器の第１の側に沿って長さ方向に延びる第１のレールと、
前記第１のレール内に埋設され、前記第１のレールに沿って長さ方向に延びる第１のリニアステータと、
前記第１のレールに取り付けられ、前記第１のリニアステータに電気的に接続されている第１のトランスレータと
を具える第１のレールアセンブリと、
第２のレールアセンブリであって、
前記第１の側とは反対側の前記方向転換器の第２の側に沿って長さ方向に延びる第２のレールと、
前記第２のレール内に埋設され、前記第２のレールに沿って長さ方向に延びる第２のリニアステータと、
前記第２のレールに取り付けられ、前記第２のリニアトランスレータに電気的に接続されている第２のトランスレータと
を具える第２のレールアセンブリとを具え、
前記第１および第２のレールアセンブリは前記円形トラックに乗っており、
前記円形トラック内部で方向転換器を横切って正反対の位置にある第１および第２の固定された湾曲ステータであって、各々が、方向転換角度以上の角度を成す湾曲ステータと
を具える方向転換器と、を具え、
前記第１および第２の湾曲ステータが作動すると、前記第１および第２のトランスレータが励起され、前記レールアセンブリを前記円形トラックに沿って、前記第１のレールおよび第２のレールが前記左側レールおよび右側レールと整列する第１の位置と、前記第１のレールおよび第２のレールが前記第２のコンベヤセクションの左側レールおよび右側レールと整列する第２の位置との間で移動させることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項12】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、
第１の垂直リニアステータおよび上りガイド経路を規定する第１の垂直ガイドトラックと、第２の垂直リニアステータおよび前記上りガイド経路に隣接する下りガイド経路を規定する第２の垂直ガイドトラックとを含むエレベータと、
キャリッジであって、
当該キャリッジの後端部から前端部までの長さと、前記キャリッジの左側部から右側部までの幅とに延在するキャリッジトレイガイドと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる左側のキャリッジリニアステータと、
前記キャリッジトレイガイドの後端部と前端部との間で前記キャリッジトレイガイドを通って長さ方向に延びる右側のキャリッジリニアステータと、
ここで、前記左側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの左側寄りであり、前記右側のキャリッジリニアステータは前記キャリッジトレイガイドの右側寄りであり、
前記キャリッジの後端部にある後部トランスレータと、
前記キャリッジの前端部にある前部トランスレータと、
を具えるキャリッジと、を具え、
前記第１の垂直リニアステータは前部および後部トランスレータと共にリニアモータを形成して、前記キャリッジを前記第１の垂直ガイドトラックに沿って下のレベルから上のレベルに上方に移動させ、前記第２の垂直リニアステータは前記前部および後部トランスレータと共にリニアモータを形成して、前記キャリッジを前記第２の垂直ガイドトラックに沿って上のレベルから下のレベルへと下方に移動させることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項13】
請求項１２に記載のコンベヤシステムにおいて、前記エレベータがさらに、前記前部または後部トランスレータのうちの一方から電力を受け取るように接続され、前記トランスレータの作動時に前記第１および第２の垂直ガイドトラック内の金属を引き付けるブレーキ位置で動作可能な磁気ブレーキを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項14】
請求項１２に記載のコンベヤシステムにおいて、前記エレベータは、前記上のレベルにて前記上りガイド経路から前記下りガイド経路へ延びる上側ガイド経路を規定する第１の水平リニアステータおよび第１の水平ガイドトラックと、
前記下のレベルにて前記下りガイド経路から前記上りガイド経路へ延びる下側ガイド経路を規定する第２の水平リニアステータおよび第２の水平ガイドトラックとを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項15】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、を具え、
各コンベヤセクションのトレイガイドが、
搬送方向に長さ方向に延びる左側レールと、
前記左側レールと平行に、搬送方向に長さ方向に延びる右側レールとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側レールに埋設されその長さに沿って延びており、前記右側リニアステータは前記左側レールに埋設されその長さに沿って延びており、
前記複数のコンベヤセクションは、前記トレイが物品を搬送することができる搬送路と、空のトレイが前記搬送路に戻る戻り路とを形成するように構成されており、前記コンベヤシステムは、前記戻り路に沿って前記トレイを清掃するための１またはそれ以上の清掃ゾーンを有することを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項16】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、を具え、
各コンベヤトレイが、
４つの角部を画定する前縁部、後縁部、左縁部、および右縁部を有する上面と、
当該上面の下に配置され、前記左縁部に平行かつ前記後縁部と前縁部に交差する線に沿って長さ方向に延びる左リニアトランスレータと、
前記上面の下に配置され、前記左リニアトランスレータと前記右縁部との間で前記左側リニアトランスレータと平行に延びる右リニアトランスレータと、
前記上面の下に配置され、左右のリニアトランスレータに垂直で、左右の縁部と交差する線に沿って長さ方向に延びる前部リニアトランスレータと、
前記上面の下に配置され、前記前部リニアトランスレータと前記後縁部との間で前部リニアトランスレータと平行に長さ方向に延びる後部リニアトランスレータとを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項17】
請求項１６に記載のコンベヤシステムにおいて、各コンベヤトレイが前記４つの角部のそれぞれにおいて前記上面の下に磁石をさらに具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項18】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、を具え、
各コンベヤトレイが、
物品支持面と、前縁部と、後縁部と、左縁部と、右縁部とを有するトレイ本体と、
前記物品支持面の下方に配置され、前記後縁部と前縁部とを交差する線に沿って長さ方向に延びる第１のリニアトランスレータと、
前記物品支持面の下方に配置され、前記第１のリニアトランスレータと前記右縁部との間で前記第１のリニアトランスレータと平行に延びる第２のリニアトランスレータと、
前記左縁部から下方に延びる右スカートと、
前記右縁部から下方に延びる左スカートとを具え、
前記第１のリニアトランスレータは前記左スカート内に配置され、前記第２のリニアトランスレータは前記右スカート内に配置されることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項19】
請求項１８に記載のコンベヤシステムにおいて、前記物品支持面と前記左右のスカートとが非磁性材料で作られていることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項20】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、を具え、
前記トレイが属するファミリを示す各トレイ上の印であって、前記ファミリが同じタイプのトレイを示すものである各トレイ上の印と、
コントローラと、
前記印を検知してセンサ信号を前記コントローラに送信するセンサとを具え、
前記コンベヤセクションは、別々のグループに配置されており、各グループが所定のファミリに属するトレイを搬送するように割り当てられ、
前記コントローラは、前記センサ信号から前記トレイのファミリを特定し、前記トレイのファミリが所定のファミリと一致しない場合に、前記コンベヤ上のトレイの搬送を停止することを特徴とするコンベヤ。
【請求項21】
コンベヤシステムにおいて、
複数のコンベヤセクションであって、
前記コンベヤセクションの後端部から前端部までの長さと、前記コンベヤセクションの左側部から右側部までの幅とに延在するトレイガイドと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる左側リニアステータと、
前記後端部と前端部との間で前記トレイガイドを通って長さ方向に延びる右側リニアステータとを具え、
前記左側リニアステータは前記左側部に近く、前記右側リニアステータは前記右側部に近い、コンベヤセクションと、
搬送方向に前記トレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために前記左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する複数のコンベヤトレイと、を具え、
前記複数のコンベヤセクションが、トレイが物品を搬送することができる搬送路と、空のトレイが前記搬送路に戻る戻り路とを形成するように構成され、前記コンベヤシステムは、トレイを清掃するための前記戻り路に沿った１以上の清掃ゾーンを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【請求項22】
請求項２１に記載のコンベヤシステムにおいて、さらに、前記複数のコンベヤセクションを洗浄するために前記トレイガイドに沿って動くスクラバを具えることを特徴とするコンベヤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に動力駆動コンベヤに関し、特にリニアモータによって駆動されるトレイコンベヤに関する。
【背景技術】
【0002】
リニア同期モータによって駆動される複数のキャリアが、複雑なネットワーク経路内の様々な経路に沿って個々のキャリアを経路指定する輸送システムが、物品を選択された目的地に搬送するために使用されている。そのような搬送システムの一例が、２０１５年３月３日に米国マサチューセッツ州ＤｅｖｅｎｓのＭａｇｎｅｍｏｔｉｏｎ Ｉｎｃ．のＮａｔｈａｎａｅｌ Ｎ．Ｋｉｎｇ等に付与された米国特許第８，９６７，０５１号に記載されている。これらのシステムはうまく機能するが、清掃が簡単ではない。リニアモータステータのハウジングは、食品加工用途におけるグリースや他の食品粒子を回収するための、大きく平坦な、閉じた上面を呈する。正しく清掃しないと、表面がバクテリアで汚染される可能性がある。そして、輸送システムのアクセスしにくいアンダーカット面はそれらのバクテリアをかくまうことになる。
【発明の概要】
【0003】
本発明の特徴を具体化したコンベヤシステムの１つのバージョンは、複数のコンベヤセクションと複数のコンベヤトレイとを具える。各コンベヤセクションは、コンベヤセクションの後端から前端までの長さと、コンベヤセクションの左側から右側までの幅とに延びるトレイガイドを具える。少なくとも１つのリニアステータが、後端部と前端部との間でトレイガイドを通って長さ方向に延びる。コンベヤトレイは、コンベヤトレイをトレイガイドに沿って搬送方向に駆動するために少なくとも１つのリニアステータと共にリニアモータを形成する少なくとも１つのトランスレータを有する。複数のコンベヤセクションは、トレイが物品を搬送することができる搬送路と、空のトレイが搬送路に戻る戻り路とを形成するように構成される。コンベヤシステムは、トレイを清掃するために戻り経路に沿って１以上の清掃ゾーンを具える。
【0004】
本発明の特徴を具体化するコンベヤシステムの別のバージョンは、複数のコンベヤセクションと複数のトレイとを具える。各コンベヤセクションは、コンベヤセクションの後端から前端までの長さと、コンベヤセクションの左側から右側までの幅とに延びるトレイガイドを有する。左側および右側のリニアステータが、後端部と前端部との間でトレイガイドを通って長さ方向に延びる。左側リニアステータは左側に近く、右側リニアステータは右側に近い。コンベヤトレイは、搬送方向にトレイガイドに沿ってコンベヤトレイを駆動するために左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する。
【0005】
コンベヤシステムのさらなる別のバージョンは、単一のコンベヤセグメントまたは一連のコンベヤセグメントと、複数のコンベヤトレイとを有するコンベヤを具える。各コンベヤセグメントは、コンベヤセグメントの後端から前端までの長さと、コンベヤセグメントの左側から右側までの幅とに延びるトレイガイドを具える。左側および右側のリニアステータが、後端部と前端部との間でトレイガイドを通って長さ方向に延びる。左側リニアステータは左側に近く、右側リニアステータは右側に近い。コンベヤトレイは、コンベヤトレイをトレイガイドに沿って搬送方向に駆動するために左側および右側のリニアステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する。
【0006】
別の態様では、本発明の特徴を具体化するコンベヤトレイは、（ａ）前縁、後縁、左縁、および右縁を有する物品支持面と、（ｂ）物品支持面の下方に配置され、後縁と前縁とに交差する線に沿って長さ方向に延びる第１のリニアトランスレータと、（ｃ）物品支持面の下方に配置され、第１のリニアトランスレータと右縁との間で第１のリニアトランスレータと平行な長さに延びる第２のリニアトランスレータと、（ｄ）物品支持面の下方に配置され、第１および第２のリニアトランスレータに対して垂直に延びる第３のリニアトランスレータと、（ｅ）物品支持面の下方に配置され、第３のリニアトランスレータと後縁との間で第３のリニアトランスレータと平行な長さに延びる第４のリニアトランスレータと、を具える。
【0007】
コンベヤトレイの他のバージョンは、（ａ）４つの角を画定する前縁、後縁、左縁、および右縁を有する上面と、（ｂ）上面の下に配置され、左縁に平行であって後端と前端に交差する線に沿って長さ方向に延びる左リニアトランスレータと、（ｃ）上面の下側に配置され、左リニアトランスレータと右縁との間で左リニアトランスレータと平行に延びる右リニアトランスレータと、（ｄ）上面の下方に配置され、左右のリニアトランスレータに垂直で左縁および右縁と交差する線に沿って長さ方向に延びる前部リニアトランスレータと、（ｅ）上面の下方に配置され、前部リニアトランスレータと後縁との間で前部リニアトランスレータと平行に長さ方向に延びる後部リニアトランスレータと、を具える。
【0008】
他の態様では、本発明の特徴を具体化したエレベータは、第１および第２の垂直セクションを具える。各垂直セクションは、リニアステータを封入する垂直左ステータレールと、左ステータレールと平行でリニアステータを封入する垂直右ステータレールとを具える。第１のキャリッジが第１の垂直コンベヤセクションに乗っており、第２のキャリッジが第２の垂直コンベヤセクションに乗っている。各キャリッジは、（ａ）キャリッジの下端部と上端部との間でキャリッジの左側に沿って長さ方向に延在し、垂直左ステータレール内に封入されたリニアモータと共にリニアモータを形成する左トランスレータと、（ｂ）下端部と上端部との間でキャリッジの右側に沿って長さ方向に延在し、垂直右ステータレール内に封入されたリニアモータと共にリニアモータを形成する右トランスレータと、（ｃ）上端部を横切って左側から右側まで延び、上側リニアステータを封入する上側レールと、を具える。第１および第２キャリッジの上側レールは同じ高さにある。第１垂直コンベヤセクションの上部にある第１水平ステータと、第２垂直コンベヤセクションの上部にある第２水平ステータとが、第１および第２キャリッジの上側リニアステータと共にリニアモータを形成する。
【0009】
別の態様では、本発明の特徴を具体化するコンベヤは、開口端を有する第１の細長いエンクロージャと、第１の細長いエンクロージャの長さに沿って延びる搬送面とを具える。左側リニアステータが、搬送面の左側に沿って長さ方向に延び、右側リニアステータが、搬送面の右側に沿って長さ方向に延びる。複数のコンベヤトレイが搬送面上に支持されており、これらのコンベヤトレイは、第１の細長いエンクロージャを通してコンベヤトレイを駆動するために左側および右側のステータと共にリニアモータを形成するトランスレータを有する。
【0010】
コンベヤトレイの別のバージョンは、物品支持面と、前縁と、後縁と、左縁と、右縁とを有するトレイ本体を具える。第１のリニアトランスレータが物品支持面の下に配置され、後縁と前縁とを交差する線に沿って長さ方向に延びる。第２のリニアトランスレータが物品支持面の下に配置され、第１のリニアトランスレータと右縁との間で第１のリニアトランスレータと平行に長さ方向に延びる。左スカートが左縁から下方に延び、右スカートが右縁から下方に延びる。第１のリニアトランスレータは左スカートに配置され、第２のリニアトランスレータは右スカートに配置される。
【0011】
本発明の特徴を具体化したトレイコンベヤ用のキャリッジは、キャリッジの後端部から前端部までの長さとキャリッジの左側から右側への幅とに延びるトレイガイドを具える。左右のリニアステータが、後端部と前端部との間でトレイガイドを通って長さ方向に延びる。左側のリニアステータは左側に近く、右側のリニアステータは右側に近い。後部トランスレータがキャリッジの後端部に配置され、前部トランスレータがキャリッジの前端部に配置されている。
【0012】
本発明の特徴を具体化するキャリッジアセンブリは、キャリッジと、キャリッジを所定の角度にわたり回転させるモータとを具える。キャリッジは、キャリッジの片側に沿って長さ方向に延びる第１のリニアステータと、キャリッジの反対側に沿って長さ方向に延びる第２のリニアステータとを具える。
【0013】
本発明の特徴を具体化するコンベヤは、複数のトレイと、リニアモータステータを含むコンベヤセクションとを具える。各トレイは、リニアモータステータと共にリニアモータを形成して、トレイをコンベヤセクションに沿って搬送するリニアモータトランスレータと、トレイが属するファミリを示す印とを具える。センサが印を検知してセンサ信号をコントローラに送信する。コンベヤセクションは、所定のファミリに属するトレイを搬送するように割り当てられている。コントローラは、センサ信号からトレイのファミリを特定し、トレイのファミリが所定のファミリと一致しない場合、コンベヤ上のトレイの搬送を停止する。
【0014】
別の態様では、本発明の特徴を具体化するコンベヤの運用方法は、（ａ）割り当てられたファミリを示す印によって、複数のコンベヤトレイの各々を複数のファミリのうちの１つに割り当てるステップと、（ｂ）コンベヤトレイの所定のファミリを１つのコンベヤに割り当てるステップと、（ｃ）コンベヤ上の各コンベヤトレイの割り当てられたファミリを同定するステップと、（ｄ）そのコンベヤに割り当てられた所定のファミリと一致しないファミリのコンベヤトレイを同定するステップと、（ｅ）そのファミリがコンベヤに割り当てられた所定のファミリと一致しないコンベヤトレイをコンベヤから取り除くステップと、（ｆ）所定のファミリと一致するファミリを有するコンベヤトレイをコンベヤに沿って搬送するステップと、を含む。
【0015】
別の態様では、本発明の特徴を具現化するレールスクラバの一例は、コンベヤの左右のコンベヤレールに沿って走行する前後の車輪と、左右のコンベヤレールと係合するブラシを有する左右のスクラビング車輪とを具える。ノズルが左右のコンベヤレールに配置され、流体タンクから左右のコンベヤレールに流体を噴霧する。駆動システムが左右のコンベヤレールに沿ってレールスクラバを駆動する。
【0016】
スクラバの別のバージョンは、コンベヤの上面に沿って走行する前後の車輪と、コンベヤの上面に係合するブラシを有する左右のスクラビング車輪と、流体タンクからコンベヤの上面に流体を噴霧するように配置されたノズルと、コンベヤの上面に沿ってスクラバを駆動する駆動システムとを具える。
【0017】
コンベヤの別のバージョンは、トレイと、トレイを支持するコンベヤセクションとを具える。トレイは、上面と反対側の下面とを有するトレイ本体と、トレイ本体内の複数のローラと、トレイの長さに沿って長さ方向に延在する下面のリニアトランスレータとを具える。コンベヤセクションは、リニアトランスレータに隣接するコンベヤセクションに沿って長さ方向に延び、トランスレータと共にリニアモータを形成してトレイをコンベヤに沿って推進させるリニア駆動ステータを具える。トレイ－ローラアクチュエータが複数のローラと協働して、ローラが通過するときにそれらのローラを回転させる。
【0018】
別の態様では、コンベヤトレイは、上面と反対側の下面とを有するトレイ本体と、上面と下面を越えてトレイ本体の厚さを貫通して延在する複数のローラと、トレイの長さに沿った長さに延在する下面のリニアトランスレータとを具える。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の特徴を具体化した洗浄可能なコンベヤシステムを構成するためのコンベヤセグメントを図１に示す。コンベヤセグメント１００は、搬送方向１０６に長さ方向に延びる左右のサイドレール１０２、１０４を具える。２本のサイドレールは、脚部１０８と、２本のサイドレール１０２、１０４を互いに平行に維持するクロスビーム１１０の形態の接続構造とを含む最小のコンベヤフレーム内に支持されている。コンベヤフレーム全体はプラスチック材料製であるが、他の材料で製造されてもよい。サイドレール１０２、１０４の上面１１２とクロスビーム１１０の上面１１４とは、グリースや汚染物質の蓄積を最小限に抑えるために、凸状に湾曲しているか、丸みを帯びている。
【0021】
図２に示すように、右のサイドレール１０４には、三相リニアモータステータ１１６が埋設されている。同様のステータが左のサイドレールに埋設されている。ステータ１１６は、線形コア内のスロットによって分離された一連の極を具える。スロット内の三相巻線によってステータが完成される。通電されていないときの残留磁気の摩擦効果を避けるために、コアは鉄分を含まないようにすることができる。通電されると、ステータ１１６は、示されている搬送方向１０６に、またはその反対方向にサイドレール１０４に沿って進む磁束波を生成する。この例では、磁束波はサイドレール１０４の外側壁１１８から水平方向外側に向けられる。サイドレール１０４にはまた、サイドレールの長さに沿って間隔を置いて配置されたセンサ位置に、複数のセンサ１２０が埋設されている。各センサ１２０は、センサ位置でサイドレール上のトレイの存在を検出するために使用される。
【0022】
ステータ１１６およびセンサ１２０は、図１に示すように、コンベヤフレームおよびサイドレール１０２、１０４に埋め込まれたワイヤ１２４を介してクロスビーム１１０に埋め込まれた電子回路および電力回路１２２によって電力を供給され制御される。電子モジュール１２２を電源やシステムコントローラに接続する電力線、制御線、およびデータ線１２６は、コンベヤフレームの脚部１０８に埋設されている。配線、電子部品、ステータ、およびセンサがすべてコンベヤフレームとサイドレールに封入されるため、コンベヤセグメントには、汚染物質が集まり溜まるための平坦な表面や角や裂け目がない。そのため、コンベヤセグメントの清掃が容易になる。
【0023】
電子モジュールおよびステータ駆動装置のブロック図を図４に示す。ステータ１１６は、サイドレールの長さに沿って交互に配置された、一連の三組のコイル１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ（三相それぞれに一組づつ）を具える。コイル１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃの各組は、増幅器１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃによって駆動される。ステータ１１６の整相シーケンスおよび周波数は、コイル制御信号１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃを増幅器１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃに送るステータ駆動制御部１３４を介して制御される。ステータ駆動制御部１３４は、遠隔システムコンピュータ１４０と通信するコンピュータを具え、これがさらに他のコンベヤセグメント内のステータ駆動制御部とも通信する。ステータ駆動制御部１３４は、無線または有線接続１４２を介してシステムコンピュータ１４０からコマンドを受信し、システムコンピュータ１４０にデータを送信する。センサ１２０は、センサバスを介してコンベヤトレイの位置を示すセンサ信号１４６をステータ駆動制御部１３４に送信し、ステータ駆動制御部１３４は、これらの信号を使用して、いつステータ１１６を励磁および遮断するかを決定する。遠隔システムコンピュータ１４０を除くこれら全ての構成要素は、図３のようにコンベヤフレーム内に封入されている。レール内のステータによって生成された磁束波は、埋設された永久磁石アレイ１４８を有するコンベヤトレイをレールに沿って搬送方向１０６に前進させる。
【0024】
図５は、２つの隣接するコンベヤセグメント１００、１００’が、それらの左右のサイドレール１０２、１０４が連続的なレールを形成するように整列された状態でどのように保持されるかを示す。整列用磁石１５０が、各サイドレール１０２、１０４の底部にある付属器１５２の端部に埋設されている。同様の磁石１５４が、隣接するコンベヤセグメント１００’のサイドレールの向かい合う端部で同様の付属器１５６に埋設されている。磁石１５０、１５４は、それらが引き合うように対極が互いに向かい合うように配置される。これら磁石の吸引力が向かい合うレールを一直線に保持する。向かい合う両側のサイドレール端部に磁石を有する代わりに、一方の端部が、整列を維持するために隣接するコンベヤセグメント内の磁石によって引き寄せられることになる一片の鉄材料を有してもよい。
【0025】
２つのコンベヤセグメント１００、１００’から構成された短いコンベヤセクションが図６に示され、トレイガイドとして機能するサイドレール１０２、１０４の頂部１１２上に一連のコンベヤトレイ１６０を支持している。トレイ１６０は互いに連結されておらず、サイドレール１０２、１０４に埋設されたステータによって搬送方向１０６に向かって、または搬送方向１０６とは反対に独立して移動可能である。トレイ１６０は、清掃、メンテナンス、または他の取り外す必要性のためにコンベヤセグメントから単に持ち上げることができる。また、トレイはコンベヤセグメント上で簡単に交換することができる。図７に示すように、各トレイ１６０は、後縁１６２、前縁１６４、左縁１６６、および右縁１６８を有する長方形のトレイ本体１６１として示されている。トレイ１６０は、縁部１６２、１６４、１６６、１６８まで延びる上側物品支持面１７０を有する。スカート１７２、１７４が、左右の縁部１６６、１６８から下方に延びている。各スカート１７２、１７４には、後縁１６２と前縁１６４との間でスカートに沿って長さ方向に延びる永久磁石アレイ１７６が埋め込まれている。これらの磁石アレイは、コンベヤセグメントのサイドレール内のステータによって生成される移動磁気波との磁気結合を最大にするために、それらの磁界が物品支持面１７０とほぼ平行に向けられるように配置されている。スカート１７２、１７４はコンベヤのサイドレールと重なり、トレイ１６０を横方向の定位置に保持するのを補助する。少なくともスカート１７２、１７４はプラスチックのような非磁性材料でなる。上側物品支持面１７０は、連続的または有孔で、平坦あるいは湾曲し、滑らかであるか、こぶ、円錐形、菱形、または他のパターンでテクスチャ加工されていてもよい。さらに、コンベヤトレイは、例えばベーキングパンとして使用するために、前後左右の縁部から立ち上がった前後左右の側面を有してもよい。物品支持面１７０は、トレイ本体の前後左右の端部を越えて延在してもよい。
【0026】
図６に示すような真っ直ぐなコンベヤセグメント１００、１００’は、図５８にあるような湾曲したコンベヤセグメント９００と接合することができ、これにより、バンク付レーストラックのようなコンベヤセクション９０６が形成される。湾曲セグメント９００のサイドレール９０２、９０４は、直線状のセグメントと同一面上とならないように湾曲し、バンク付レーストラック状セクション９０６を形成している。コンベヤトレイ１６０上に載せられた物品９０８は、バンク付きレーストラックセクション９０６に入ると、下側レール９０２を越えてトレイ１６０から逸らされる。このようにして、レーストラック部は傾斜コンベヤとして機能し、搬送された製品がバンクセクション９０６内でトレイから落下できるようにする。バンク付レーストラックセクション９０６はまた、その全回路に沿って下側戻り経路なしの無限軌道を構成することを可能にする。そしてトレイ１６０は、バンク付セクション９０６の下流の戻りセクション９０７に沿って、洗車で使用されるような自動洗浄エンクロージャ９０９を含む洗浄ゾーンを有する洗浄ステーションを通って送られるように示されている。戻り路９０７において自動洗浄エンクロージャ９０９内でトレイ１６０を洗浄すると、トレイの手動洗浄が低減または排除され、したがって生産性が高まり、一貫してトレイ衛生が確実になる。
【0027】
磁気結合をさらに良好にするために、永久磁石アレイは、磁石が図８のように交互の極性で配置されるハルバッハ（Ｈａｌｂａｃｈ）アレイ１７８として配置することができる。各磁石アレイは、ハルバッハであろうとなかろうと、サイドレール内のステータを一次とする磁気回路の二次を形成する。二次が永久磁石アレイの場合、それらはステータと共にリニア同期モータを形成する。トレイ内の磁石アレイは、ステータによって生成された磁束波が渦電流を誘導する導電性材料と置換することができる。渦電流は、ステータの一次磁場と相互作用する二次磁場、すなわち進行磁束波を発生させて、トレイをレールに沿って移動させる推進力を発生させる。トレイ内の磁石の代わりに導電性材料が使用される場合、導電性材料はステータと共にリニアインダクションモータを形成する。他の代替例として、トレイは、ステータプラテン上の三相ステータ極性の極ピッチとは異なる極ピッチを有する三相巻線を備えた極面のリニアアレイを含むプラテンを有し、リニアリラクタンスモータを形成してもよい。リニア同期モータ、インダクションモータ、またはリラクタンスモータが形成されるかに拘わらず、トレイ内の二次磁場は、本明細書および特許請求の範囲では、標準の回転モータの回転子と類似のトランスレータと称される。図５４に示すように、トレイは、スカート７０３と物品支持面７０４の底部との間の接合部７０２においてそれらの下面に沿って延びる磁気ストリップ７００を含むことができる。トレイがコンベヤセグメント７０６に沿って進むにつれて、磁気ストリップ７００の磁場が、ステータレール７１０内に埋設されその長さにわたって延びる導電性ストリップ７０８内に電流を誘導する。誘導電流は、磁石の磁界と相互作用してトレイ上で上向きかつ外向きに作用する浮揚力を発生させる誘導磁場を発生させ、低摩擦性、浮揚移動をもたらす。
【0028】
トレイを水平方向または垂直方向に搬送するための、あるいはトレイをそのレールに沿って推進させるためのキャリッジを図９に示す。キャリッジ１８０は、一対の連結部材１８６によって平行に連結され維持される左レール１８２と右レール１８４とを具える。左右のキャリッジレール１８２、１８４の頂部はトレイ用の２レールキャリッジトレイガイドを形成する。コンベヤセグメント内のレールと同様に、左レール１８２は左リニアステータを封入し、右レール１８４は右リニアステータを封入している。キャリッジ１８０の後端部１８８にある後部トランスレータは、左レール１８２の下方かつ外方に懸架された左後部ハウジング１９０内の左後部トランスレータと、右レール１８４の下方かつ外方に懸架された右後部ハウジング１９２とを具える。同様に、キャリッジ１８０の前端部１８９の前部トランスレータは、左右の前部ハウジング１９４、１９６内に左右の前部トランスレータを具える。図１０に示すように、各トランスレータは１または２の三相巻線を有する。この例では、後端部１８８で右レール１８４から懸架されたトランスレータを明示するために開いて示されている右後部ハウジング１９２は、垂直トランスレータ２００および水平トランスレータ２０２を有する。垂直トランスレータ２００は水平磁気軸２０４を有し、水平トランスレータ２０２は垂直磁気軸２０６を有する。コーナーハウジング１９０、１９２、１９４、１９６内のトランスレータは、トラックに沿ってキャリッジを推進するためにコンベヤフレームステータと協働することに加えて、左右のレール１８２、１８４内のステータに力を結合する。レールステータは、励起されると、レール１８２、１８４に沿って、そしてレールから離れるようにトレイを推進させる。したがってトランスレータはレールステータに電気的に接続されている。キャリッジはまた、トレイやその内容物を秤量するために、１または複数の重量センサ２０７をレール１８２、１８４内またはコーナートランスレータハウジング１９０、１９２、１９４、１９６内に封入してもよい。
【0029】
図１１は、キャリッジフレームに埋設された回路のブロック図である。三相ステータコイル１３０と、コイル駆動増幅器１３２と、キャリッジ駆動制御部１３４と、位置センサ１２０とを具えるキャリッジレールステータ駆動システムは、図４に関連して説明したコンベヤセグメントのものと概略同じである。ステータ駆動システムの構成要素は、キャリッジフレーム内のレールとトランスレータハウジングとの間に分配されている。三相水平および垂直トランスレータ巻線２０１の出力１９９は、コンベヤトレイトランスレータ１４８を駆動するために、駆動制御部１３４、増幅器１３２、およびレールステータ１３０に、ならびに位置センサ１２０および重量センサ２０７に電力を供給する。トランスレータ巻線２０１は、コンベヤフレームステータ２０３から誘導的に電力を受ける。高周波搬送波のデータが交流電力に重畳される電力線通信が用いられ、キャリッジ駆動制御部１３４とシステムコンピュータとの間でデータおよび制御信号が通信される。位置センサ１２０および重量センサ２０７が、センサ信号をキャリッジ駆動制御部１３４に送信する。電力および通信システム２０５は、（ａ）交流電力から通信信号を分離するためのフィルタ部と、（ｂ）交流電力を直流に変換する整流器と、（ｃ）キャリッジ駆動制御部１３４に電力供給するために直流電圧を調節する電圧調整器と、（ｄ）受信した通信信号を復号する復号器と、（ｅ）トレイ位置および重量データを含む発信データメッセージをトランスレータ巻線１９９を介して送信するための変調器およびライン駆動部とを有する。ステータ駆動制御部１３４は、電力および通信システム２０５から受信した復号済み入力メッセージを処理し、電力システムを介して送信するために電力および通信システムにデータメッセージを送信する。キャリッジトランスレータ２０１は、キャリッジを移動させるためにコンベヤフレームステータ２０３と共にスイッチドリラクタンスリニアモータを形成する。キャリッジが停止すると、コンベヤフレームステータ２０３からの電力が、キャリッジレールに沿ってコンベヤトレイを駆動するために用いられる。
【0030】
図１２Ａ～１２Ｄは、キャリッジを用いたコンベヤシステムの一例を説明する図である。コンベヤは以下の４つのコンベヤセクションを有する。第１下部セクションと、当該第１下部セクション２１０と一直線上にある第２下部セクション２１２と、第１コンベヤセクション２１０と平行でありかつ横方向にオフセットしている第３下方セクション２１４と、第１コンベヤセクション２１０から水平方向および垂直方向にオフセットしている第４上側セクション２１６とである。これら４つのコンベヤセクション２１０、２１２、２１４、２１６は、主空間２１８を形成する間隙にわたって互いに離間している。ガントリが空間２１８内に配置されている。このガントリは、２本の平行な水平ガイドトラック２２２、２２４と、３対の平行な垂直ガイドトラック２２６、２２８、２３０とを有する。図面を簡単にするために、ガイドトラックを支持するガントリのフレームは図示されていない。トランスレータハウジング１９０、１９２、１９４、１９６は、ガイドトラック２２２、２２４、２２６、２２８、２３０に載っている。ガイドトラックの側面に沿った上側リップ２３１が、トランスレータハウジングをトラック内に保持する。各ガイドトラックは、ガイドトラックの長さに沿って延びるリニアステータ（図示せず）を有し、キャリッジのトランスレータを推進するためにトラックに沿って磁束波を選択的に伝播させる。図１２Ａに、上にコンベヤトレイ１６０を有するキャリッジ１８０が、トレイ１６０が第１下部コンベヤセクション２１０から一直線の第２下部コンベヤセクション２１２へとキャリッジレールに沿って通過できる位置に示されている。この位置にあるキャリッジの左右のレールは、第１および第２のコンベヤセクション２１０、２１２の左右のサイドレールと有効に連続している。トレイ１６０が他の目的地用に選択された場合、１２Ｂ、１２Ｃに示すように、キャリッジ１８０は、水平ガイドトラック２２２、２２４に沿って、レールが第３下部コンベヤセクション２１４と整列する位置まで推進される。次に、キャリッジ内のステータを励起して、図１２Ｃに示すように、トレイ１６０を第３コンベヤセクション上に推進させる。予定目的地が上部コンベヤセクション２１６である場合、キャリッジ１８０は、垂直ガイドトラック２２６、２２８内のステータによって、図１２Ｄに示すように上部コンベヤセクションの高さまで持ち上げられる。次に、キャリッジのステータレールが励起されて、トレイ１６０をキャリッジ１８０から上部コンベヤセクション２１６上に推進する。
【0031】
より複雑なコンベヤシステムが図１３に示されている。ここでは、２列のガントリ２２０、２２１を使用して、供給コンベヤセクション２３０から、垂直に積み重ねられたコンベヤセクションの水平方向にオフセットされた複数の列の水平コンベヤセクション２３２へ、またはそこから外へと、ガイドトラックに沿って水平方向および垂直方向にトレイ１８０付きキャリッジ１８０を動かし、以降の処理のために物品を有するトレイを集積する。処理予定の物品を運ぶトレイは、供給コンベヤセクション２３０から排出コンベヤセクション２３４へと、図１３に示すホームポジションにあるキャリッジ１８０を直接横切って通過する。集積セクション２３２のトレイが処理予定となったら、それらはガントリ２２１の位置およびキャリッジ１８０上に移動され、次にガイドトラックに沿ってホームポジションに移動され、それによってトレイはキャリッジから排出コンベヤセクション２３４へと出される。図１３のガントリ２２０、２２１には単一のキャリッジ１８０しか示されていないが、複数のキャリッジを用いてもよい。
【0032】
図１４Ａ～１４Ｃは、図１のコンベヤセクションのように二重ステータレール２４２、２４４を有する３つの供給コンベヤセクション２３６、２３８、２４０から構成される合流コンベヤの動作を示す。３つの供給セクション２３６、２３８、２４０は平行に並んで示されている。水平ガイドトラックの第１の対２４６は、左側および中央の供給コンベヤセクション２３６、２３８の共通端部で搬送方向１０６に対して垂直に延びる。ガイドトラックの第１の対２４６はこれらの２つのコンベヤを橋渡しして第１の方向転換セクションを形成する。第１のキャリッジ２４８（図１４Ｃ）は、トラックの第１の対２４６に乗って、トレイ１６０を水平方向に空間を横切って中央供給コンベヤ２３８に沿った排出コンベヤセクション２５０へと移動させる。右側の供給コンベヤセクション２４０は、他の２つの供給セクション２３６、２３８の端部を越えて第１のキャリッジ２４８の前端部から横方向に横切って端部２５２まで延びる。ガイドトラックの第１の対２４６と平行な第２の対２４７は、右側の供給コンベヤセクション２４０と排出コンベヤセクション２５０との間の空間を橋渡しする。ガイドトラックの第２の対２４７は、第２のキャリッジ２５４を駆動するための第２の方向転換セクションを形成する。トレイ１、トレイ２、およびトレイ３を排出コンベヤセクション２５０上に合体させるのに必要な一連の動作は次の通りである。
１．図１４Ａのように、右側の供給コンベヤセクション２４０のトレイ１を、第２のキャリッジ上に搬送する。
２．図１４Ｂのように、左側の供給コンベヤセクション２３６のトレイ２を、第１のキャリッジ上に搬送する。
３．キャリッジが排出コンベヤセクション２５０と整列するまで、第２のキャリッジ２５４とトレイ１を、ガイドトラックの第２のセット２４７に沿って横方向に移動させる。
４．キャリッジが排出コンベヤセクション２５０と一直線に並ぶまで、第１のキャリッジ２４８とトレイ２を、ガイドトラック２４６の第１のセット２４６に沿って横方向に移動させる。
５．２つのキャリッジ２４８、２５４がともに中央の供給コンベヤセクション２３８および排出コンベヤセクション２５０と一直線上にある状態で、これらすべてのレールを励起して、トレイ１、トレイ２、およびトレイ３を図１４Ｂのように排出コンベヤセクション上に推進させる。
６．必要に応じて、キャリッジ２４８、２５４を左右の供給コンベヤ２３６、２４０と一直線となる位置に戻し、図１４Ｃのように排出コンベヤセクション２５０上に合体される次のトレイのセットを集める。
この一段バージョンでは、垂直方向の昇降は必要とされず、キャリッジ２４８、２５４のレールを繋ぐ接続部材２５８内のトランスレータ２５６は、水平方向トランスレータのみを必要とする。搬送方向１０６を逆にすることによって、同じ構成のコンベヤセクションを１：３スイッチとして使用することができる。その場合、排出コンベヤセクション２５０は供給コンベヤセクションとして動作し、３つの供給コンベヤセクション２３６、２３８、２４０は、ガイドトラック２４６、２４７およびキャリッジ２４８、２５４をスイッチとして有する排出コンベヤとなる。
１．図１４Ａのように、右側の供給コンベヤセクション２４０のトレイ１を、第２のキャリッジ上に搬送する。
２．図１４Ｂのように、左側の供給コンベヤセクション２３６のトレイ２を、第１のキャリッジ上に搬送する。
３．キャリッジが排出コンベヤセクション２５０と整列するまで、第２のキャリッジ２５４とトレイ１を、ガイドトラックの第２のセット２４７に沿って横方向に移動させる。
４．キャリッジが排出コンベヤセクション２５０と一直線に並ぶまで、第１のキャリッジ２４８とトレイ２を、ガイドトラック２４６の第１のセット２４６に沿って横方向に移動させる。
５．２つのキャリッジ２４８、２５４がともに中央の供給コンベヤセクション２３８および排出コンベヤセクション２５０と一直線上にある状態で、これらすべてのレールを励起して、トレイ１、トレイ２、およびトレイ３を図１４Ｂのように排出コンベヤセクション上に推進させる。
６．必要に応じて、キャリッジ２４８、２５４を左右の供給コンベヤ２３６、２４０と一直線となる位置に戻し、図１４Ｃのように排出コンベヤセクション２５０上に合体される次のトレイのセットを集める。
この一段バージョンでは、垂直方向の昇降は必要とされず、キャリッジ２４８、２５４のレールを繋ぐ接続部材２５８内のトランスレータ２５６は、水平方向トランスレータのみを必要とする。搬送方向１０６を逆にすることによって、同じ構成のコンベヤセクションを１：３スイッチとして使用することができる。その場合、排出コンベヤセクション２５０は供給コンベヤセクションとして動作し、３つの供給コンベヤセクション２３６、２３８、２４０は、ガイドトラック２４６、２４７およびキャリッジ２４８、２５４をスイッチとして有する排出コンベヤとなる。
【0033】
方向転換セクション８１８の他の形態が図５６に示されている。キャリッジ８２０が、キャリッジ本体８２６から垂下する後部および前部スカート８２２、８２４を具える。スカート８２２、８２４は、コンベヤトレイのように永久磁石アレイといった内蔵トランスレータを有する。方向転換セクション８１８は、図１のコンベヤセグメントのと同様のステータレール８２８、８３０を有する。キャリッジ８２０は、レール８２８、８３０によって規定されたトラックに沿って並進方向８３２に移動する。方向転換器のステータレール８２８、８３０を接合するクロスピース８３４は、キャリッジ本体８２６の左右両側から上方に延びるキャリッジレール８３６、８３８のステータを励起するコイルを収容している。キャリッジレール８３６、８３８が排出または供給コンベヤセクションのレール８４０、８４２と整列すると、キャリッジレールステータが励起され、図７のトレイのようにトレイ８４４をキャリッジの上へ誘導し、またはそこから外れるように推進させる。
【0034】
図５７は、コンベヤトレイ８５６のためのエレベータプラットフォームを形成する２つのキャリッジ８５２、８５４を使用する二重レールエレベータ８５０を示す。キャリッジ８５２、８５４は、図５６に示すキャリッジ７２０と同様である。エレベータ８５０は、それぞれ左右のステータレール８６２、８６４を有する２つの上昇垂直コンベヤセクション８５８、８６０を具える。それぞれの上昇コンベヤセクション８５８、８６０の頂部には、第１の位置でステータレール８６５が左右のステータレール８６２、８６４と整列したシャトルコンベヤセグメント８６３がある。各シャトル８６３は、矢印８５７で示されるように、関連する上昇コンベヤセクション８５８、８６０からのキャリッジ８５２、８５４のうちの１つとともに、左右のステータレール８７３、８７５を有する２つの下向きコンベヤセクション８６９、８７１のうちの１つと横方向外側に並進する。シャトルが、それらのレール８６５が下向きレール８７３、８７５と整列した状態で第２の位置にあるとき、キャリッジ８５２、８５４は、エレベータ８５０の底部に戻るために下向きレール８７３、８７５上に進む。次に、上側シャトル８６３が、それらの第１の位置に内側に戻る。同一の下側シャトル８７７がエレベータ８５０の底部に配置されており、キャリッジ８５２、８５４を外側の下向きレール８７３、８７５から内側の上昇レール８６２、８６４まで搬送する。この昇降エレベータ８５０では、複数対のキャリッジが同時に走行することができる（シャトル８６３、８７７の動作はまた、水平方向ではなく垂直方向に同じように移動する、図２２Ａ～２２Ｄに示されるエレベータキャリッジを参照して説明される）。上昇コンベヤセクション８５８、８６０は、コンベヤフレーム８６６内で互いに向き合って平行に配置されている。キャリッジ８５２、８５４は、垂直ステータレール８６２、８６４内のリニアステータと共にリニアモータを形成する、永久磁石アレイといったトランスレータを有する左右のスカート８６８、８７０を具える。リニアモータはキャリッジ８５２、８５４を上昇エレベータレール８６２、８６４の上方に駆動する。各キャリッジ８５２、８５４はその上端に上側ステータレール８７２を有する。キャリッジの上側レール８７２内のステータは、トレイのスカート８７４内のトランスレータと共にリニアモータを形成して、トレイ８５６をエレベータ８５０上に誘導するかその外に推進させる。２つのキャリッジ８５２、８５４は、互いに平行に上下に駆動され、それらの上側レールがトレイ８５６と水平な台を形成する。エレベータ８５０の底部で、上側キャリッジレール８７２は下側コンベヤセクション８７８のレール８７６と整列している。下側シャトル８７７の水平クロスピース８８０内のコイルは、キャリッジの上側レール８７２内のステータを励起する。励起されたキャリッジステータは、トレイ８５６をキャリッジプラットフォーム上に誘導するかキャリッジプラットフォームから離すように推進する。コイルはまた、同様にトレイ８５６を上側コンベヤセクション８８４に供給し、またはそこから受け取るために、エレベータ８５０頂部の上側シャトル８６３内の上側クロスピース８８２内にも配置されている。エレベータ８５０への電力が遮断された場合、各キャリッジ８５２、８５４は、キャリッジの落下を防ぐために係合するブレーキ（図示しないが後述する）を有する。
【0035】
マルチトレイソータが図１５Ａ～１５Ｃに示されている。一対の横並びの供給コンベヤセクション２６０、２６２が、４つのコンベヤトレイ２６４のグループを搬送方向１０６に搬送する。供給コンベヤセクション２６０、２６２は、空間２７０を横切って４つの排出コンベヤセクション２６６、２６７、２６８、２６９から離間している。２つの水平ガイドトラック２７２が、搬送方向１０６に対して垂直に空間２７０内に配置されている。ガイドトラック２７２は、トラックに沿って一対のキャリッジ２７４、２７６を支持し駆動する。キャリッジ２７４、２７６は、供給コンベヤセクション２６０、２６２からトレイ２６４を受け取り、それらを横方向に移動させて、図１５Ｂ、１５Ｃに示すように、それらを目的の供給コンベヤセクションに移動させる。次に、キャリッジレールが励起されトレイ２６４を目的の搬出コンベヤセクションへと推進させる。２つのキャリッジ２７４、２７６が、各供給コンベヤセクション２６０、２６２に対して１つずつ用いられる。マルチトレイソータを逆に動かすと、コンベヤの動作が、個々のトレイグループをより大きなマルチトレイへと結合するコンバイナの動作に変わる。
【0036】
確実にトレイ２６４が供給コンベヤセクション上にグループとして一緒に留まるように、クランプ磁石が図１６に示すようにトレイ上に配置される。各コンベヤトレイ２６４は後部クランプ磁石２８０と前部クランプ磁石２８２とを有する。前後のクランプ磁石は、同じ供給コンベヤセクション上の先行および後行するトレイの前後のクランプ磁石を引き付ける。例えば、図１５Ａのトレイ１の後部クランプ磁石は、トレイ２の前部クランプ磁石を引き寄せて、トレイを左側の供給コンベヤセクション２６０上に一緒に保持する。前部クランプ磁石２８２または後部クランプ磁石２８０のいずれかを、先行トレイまたは後行トレイのクランプ磁石によって引き寄せられる鉄材料で置換してもよい。図１６に示すように、磁石は、トレイ２６４の前縁部２８６および後縁部２８７に垂直な方向２８４の極軸に沿って高い磁気クランプ力を与え、前縁部および後縁部に平行な方向に低い磁気剪断力を与えるように分極されている。この極性が、各供給コンベヤ上で連続するトレイを一緒に保持するが、それらを図１５Ｂ、１５Ｃのようにソートするためにキャリッジ２７４、２７６（図１５）によって容易に分離できるようにする。図１５Ａのトレイ１とトレイ３、またはトレイ２とトレイ４のように、各グループ内で横方向に隣接するコンベヤトレイを一緒に保持するために、コンベヤトレイ２６４は、コンベヤトレイの左右の縁部２９０、２９２に１またはそれ以上の左右のクランプ磁石２８８を有する。左右のクランプ磁石２８８は、左右の縁部２９０、２９２に平行な方向２９４の極軸に沿って高い剪断力をもたらし、左右の縁部に垂直に低いクランプ力とを及ぼすように分極されている。この方法により、横方向に隣接するトレイが供給コンベヤ内で横並びで一緒に保持され、ソートのためにキャリッジによって横方向に容易に分離できる。前後のクランプ磁石のように、左右のクランプ磁石の一方または他方を、クランプ磁石に引き寄せられる鉄材料で置換することができる。
【0037】
図１のようなコンベヤセグメントと共に使用可能な直角エレベータセクションが、図１７に示されている。上昇位置に示すエレベータ３００は、クロスメンバ３０６によって平行に保持された左右のステータレール３０２、３０４を有するキャリッジ３０１を具える。垂直トランスレータ３０８が、後端部３１０および前端部３１２において左右のレール３０２、３０４から垂下している。これらのトランスレータは、エレベータレール３０２、３０４に埋設されたステータに電気的に接続されている。エレベータキャリッジ３０１が、各コーナーに埋設された垂直リニアステータが裏打ちされた垂直ガイドトラック３１６を有するフレーム３１４に支持されている。垂直ガイドトラック３１６を裏打ちするステータは、エレベータキャリッジ３０１を昇降させるトランスレータ３０８と共にリニアモータを形成する。エレベータフレーム３１４はまた、エレベータキャリッジレール３０２、３０４に対して垂直である一対の平行なステータレール３１６、３１８を有する。キャリッジ３０１がその下方位置にあるとき、キャリッジレール３０２、３０４は、フレームレール３１６、３１８のレベルよりも低い高さに位置して、コンベヤトレイがエレベータ３００に入るときにそれらのための間隙を提供する。
【0038】
直角エレベータの動作が、図１８Ａ、１８Ｂに示されている。コンベヤトレイ３２０は、図１８Ａの供給コンベヤセクション３２２に沿って直角エレベータセクション３００に向かって前進するように示されている。供給コンベヤセクション３２２のレールは、トレイ３２０を下降したエレベータキャリッジ３０１上に移送できるように、エレベータフレームレール３１６、３１８と整列している。トレイ３２０が下降したエレベータキャリッジ上に来たら、エレベータ３００がキャリッジ３０１とトレイ３２０を図１８Ｂに示す上方位置に持ち上げる。トランスレータを有する左右のスカート３２４、３２６を有することに加えて、トレイ３２０は、トランスレータを有する後部および前部のスカート３２８、３３０を有する。トレイ３２０がエレベータ３００によってフレームレール３１６、３１８から持ち上げられると、それはキャリッジレール３０２、３０４に支持される。スカート３２４、３２６、３２８、３３０はトレイ３２０の隅までずっと延びていない。スリット３３２が、トレイ３２０の四隅のそれぞれにおいてスカート３２４、３２６、３２８、３３０に形成されている。スリット３３２は、トレイ３２０をエレベータ３００上に移送し、かつ排出コンベヤセクション３３４上に直角に移送できるように、エレベータレール用の通路を提供する。
【0039】
図１９は、図１のようなコンベヤセグメントと、コーナーの図１７のような直角エレベータとで構成された四角いスパイラルコンベヤを示す。スパイラルコンベヤ３４０は、互いに垂直方向にオフセットした連続するコンベヤセクションの四面階段状スパイラルの１段を形成するように構成されたコンベヤセクション３４２から構成される。このスパイラルコンベヤの各コーナーにあるエレベータセクション３００が、トレイ３２０を１の垂直レベルから次の垂直レベルへ上昇または下降させる。追加のコンベヤセクション３４２とコーナーの直角エレベータ３００で複数の段を形成することができる。
【0040】
図２０Ａ～２０Ｃは、エレベータキャリッジ用の上り通路と、水平方向にオフセットした下り通路とを有するエレベータを示す。供給コンベヤセクション３５０がトレイ１６０を上昇エレベータ３５２に送り、これがエレベータキャリッジ３５６のための垂直ガイドトラック３５４を提供する。そのステータレールが供給コンベヤセクション３５０のステータレールと整列した状態の垂直トラック３５４によって画定される上昇ガイド経路の底部にあるキャリッジ３５６がトレイ１６０を受ける。垂直ガイドトラック３５４内のステータは、キャリッジ３５６の角部にある２軸トランスレータ３５８の垂直トランスレータを励起して、図２０Ｂに示すように、キャリッジとその上に着座しているトレイ１６０とを上昇させる。キャリッジ３５６が上昇ガイド経路の頂部に達すると、上側水平ガイドトラック３６０に沿った水平ステータが、２軸トランスレータ３５８の水平トランスレータを励起して、上昇エレベータ３５２の頂部から下降エレベータ３６２の頂部へとキャリッジ３５６を移動させる。下降エレベータは、上昇ガイド経路に隣接する下降ガイド経路を画定する垂直ガイドトラックを有する。下降ガイド経路は、空のキャリッジ３５６のための戻り路として機能する。下側水平ガイド経路３６４は、トレイを上昇エレベータ３５２の底部の定位置に戻して別の入来トレイ１６０を受ける状態に戻す。かくして、エレベータは、上昇および下降ガイド経路と、上側および下側水平ガイド経路とによって形成された閉ループの周りを多数のキャリッジ３５６が周回できるようにする。トレイ運搬キャリッジ３５６が、図２０Ｃに示すように、下降エレベータ３６２の頂部にあるときに、キャリッジのレールステータが励起され、トレイ１６０を排出コンベヤセクション３６６上に推進させる。排出コンベヤ３６６は、上から吊り下げられたパイプ３６８内に収容して、何かがトレイから床の上や下の人もしくはコンベヤ上に落下するのを防ぎ、外部ソースからのコンベヤトレイ１６０上の製品の汚染を防ぐ。
【0041】
２軸トランスレータ３５８の詳細が図３１に示されている。コア４８２の外側に向いた磁極面４８０がアレイ状に配置されている。コア４８２の三相水平および垂直巻線４８４、４８５により、トランスレータ３５８がキャリッジレールに平行な方向４８６に垂直または水平に移動できるようになる。キャリッジ３５６は、トランスレータハウジングから吊り下げられた安全ブレーキ４８８を有する。図３２Ａ、３２Ｂに示すように、安全ブレーキ４８８は、外向きに付勢されたコイルばね４９６を介して外向きの永久磁石４９４に接続されたプランジャ４９２を有するソレノイド４９０を具える。図１１に示すように、ソレノイド４９０はトランスレータ巻線と電気的に直列である。キャリッジ３５６に電力が供給されている限り、ソレノイド４９０は図３２Ａに示すように作動し、キャリッジ３５６がエレベータガイドトラックに沿って移動できるように、プランジャ４９２および磁石４９４をエレベータガイドトラックから内側に離れさせる。キャリッジ３５６への電力が消失すると、ソレノイド４９０が停止し、圧縮されたばね４９６が解放されて図３２Ｂのようにプランジャ４９２と磁石４９４とをトランスレータハウジングの外側４９８の制動位置まで外側に付勢する。制動位置における磁石４９４はガイドトラックの金属に十分に近くなり、電力供給されていないキャリッジ３５６を所定位置に保持してエレベータ底部に急降下するのを防止するために磁気吸引する。
【0042】
図２１Ａのコンベヤトレイ３７０は、図２１Ｂに示すようにコンベヤトレイ３７０用のカバーとして使用することができる。トレイ３７０は、物品搬送面３８０の後縁部３７６および前縁部３７８から直立する後壁３７２および前壁３７４を有すること以外は、カバートレイ１６０とほぼ同じである。図２１Ｃに示すように、カバートレイ１６０の下側は、カバートレイ３７０の２つの壁３７２、３７４の上に支持されている。後壁３７２および前壁３７４は、スカート１７２、１７４の間のカバーの後端および前端の隙間を埋めるように図のように形成されて、２つのトレイ３７０、１６０の間の体積を完全に封入することができる。
【0043】
トレイ３７０をカバートレイ１６０でカバーしたり外すためのコンベヤが図２２Ａ～２２Ｄに示されている。図２２Ａでは、カバートレイ１６０は上側コンベヤセクション３８０に沿って第１の搬送方向３８２に開放端３８４に向かって搬送されている。カバーされるべき壁付トレイ３７０が、上側コンベヤセクション３８０の真下の下側コンベヤセクション３８６上を同じ方向３８２に進む。キャリッジ３８８を含むエレベータセクション（フレームとガイドトラックは図示せず）が、図２２Ｂのようにキャリッジが下方位置にあるときに、下側コンベヤセクション３８６と、整列された第２の下側コンベヤセクション３９２との間の空間３９０をブリッジする。エレベータは、トレイ１６０と共にキャリッジ３８８を上方位置へと上昇させて、図２２Ｃに示すようにカバートレイ１６０を受ける。カバートレイ１６０が下側の壁付トレイ３７０を覆う定位置に配置されると、エレベータキャリッジ３８８が下降され、キャリッジ内のステータレールと第２の下側コンベヤ３９２が励起されて、図２２Ｄのようにカバー付きトレイを下流側に推進させる。
【0044】
下側トレイ３７０は、図２３Ａ～２３Ｃに示すように覆われていない。カバー付きトレイ３７０およびカバー用トレイ１６０は、図２３Ａに示すように、その下方位置にあるエレベータキャリッジ３８８に向けて搬送方向３９４に第２の下側コンベヤセクション３９２上を搬送される。上側コンベヤセクション３８０のステータレールの端部３９６、３９７は、図２３Ｂに示すように、カバートレイ１６０が第１の下側コンベヤセクション３８６上に進む際に、カバートレイ１６０が下側の壁付トレイ３７０とさらに前進するのを防止するストッパとして作用する。壁付コンベヤトレイ３７０がエレベータキャリッジ３８８から離れると、エレベータはキャリッジを上方位置まで上昇させ、キャリッジのステータレールを励起し、図２３Ｃに示すようにカバートレイ１６０を上側コンベヤセクション３８０上に推進させる。
【0045】
図２４、２５は、図１のようなコンベヤセグメントで構成されたコンベヤに利用可能な方向転換セクションを示す。方向転換セクション４００は、例えばリングである円形トラック４０２を具え、それは円形トラックの周りに角度αを成す湾曲ステータ４０４を収容する。同一の湾曲ステータ（図示せず）が、円形トラック４０２内で湾曲ステータ４０４と正反対にある。円形トラック４０２は、ダイバータフレーム４０６内で支持されている。２つの直交する対のサイドレール４０８、４１０が、円形トラック４０２のレースウェイレッジ４１４に乗っているトランスレータ４１２上に支持されている。一対のサイドレール４１０が任意である。サイドレール４０８、４１０は、修理、交換、または清掃のためにレッジ４１４から手で持ち上げることができる。
【0046】
図２６Ａ～２６Ｄは、図２４および２５の方向転換セクション４００を用いた方向転換コンベヤを示す。方向転換セクション４００は、供給コンベヤセクション４１６、インライン排出コンベヤセクション４１８、およびサイドオフコンベヤセクション４２０の間のギャップ４０１（図２６Ｃ）に存在する。供給コンベヤセクション４１６は、トレイ１６０を搬送方向１０６に方向転換セクション４００に向けて搬送する。円形トラック４０２内の湾曲したステータは、方向転換器４００内のインラインレール４０８内のステータを誘導的に励起して、図２６Ｂに示すように先行トレイ１６０Ａを方向転換器を横切ってインライン排出コンベヤセクション４１８上に真っ直ぐに送る。サイドオフ排出コンベヤセクション４２０へと方向転換させたいトレイ１６０Ｂが方向転換器４００に到達すると、湾曲ステータが励起されて、図２６Ｃに示すように、インライン方向転換レール４０８がサイドオフコンベヤセクション４２０のレール４２２と整列するまで、トランスレータを方向転換角度δにわたって回転させる。円形トラック４０２の湾曲ステータは、次に方向転換レール４０８内のステータを励起して、図２６Ｄに示すように、トレイ１６０Ｂをサイドオフコンベヤセクション４２０上へと推進させる。静止した湾曲方向転換ステータによって範囲が定められる角度α（図２５）は、コンベヤの方向転換角度δ以上である。図２６Ａ、２７に示されるように、排出コンベヤセクション４１８、４２０のレールは、通過するトレイスカートを通すためにそれらの交差部にノッチ４２４、４２６を提供するように凹んでいる。
【0047】
湾曲した下側リターン路を有するコンベヤを図２８に示す。このコンベヤは、真下に湾曲した下側リターン路４３２を有する、平坦な上側主搬送路セクション４３０を具える。上側搬送路４３０は、図１のような１またはそれ以上のコンベヤセグメントから構成される。下側リターン路は同様のセグメントで構成されているが、湾曲したレールを有する。そして、下側リターン路コンベヤセクションの部分部分は、ゴンドラのように、搬送路セクション４３０の端部と同一平面上にある２つの端部４３４、４３６を具える。搬送路セクション４３０のレールと端部４３４、４３６とは、狭い間隙４３８、４４０を横切って整列している。間隙４３８、４４０は、搬送路セクション４３０上のトレイ１６０が少し減速して通過するのに十分に狭く、トレイが搬送路セクションに接触することなくリターン路セクション４３２上へと移動するのに十分に広い。
【0048】
図２９Ａ、２９Ｂは、トレイの下側４５６に２つの直交する対のトランスレータ４５２、４５４を有するスカートレストレイ４５０を示す。トレイ４５０の上面４５８は平らな物品支持面を提供する。トランスレータ４５２、４５４は、その磁場がトレイの物品支持面４５８と下面４５６とに対して鉛直に向けられた永久磁石アレイを具える。後述するように、磁気浮上のために、ハルバッハ配列などのコーナー磁石４５９がトレイ４５０のコーナーに任意に配置される。トレイはまた、トレイを図３０のように大きなマルチトレイ４６２を形成するために使用できるように、側面、前面、および背面のクランプ磁石４６０をトレイの側部に具えることができる。これらのクランプ磁石は、図１６に示すトレイ２６４のものと同様である。下にトランスレータを有するスカートレストレイ４５０は、トランスレータ４５２、４５４と共にリニアモータを形成するステータを有するフラットトップレール４６６上を走行するように設計されている。埋設されたステータを有するレール４６６は、トレイ４５０のトレイガイドとして機能する。図３０において、マルチトレイ４６２の形成を可能にするために、２つのコンベヤセクション４６８、４７０が並んで配置されている。接続構造４７２が、左右のレールを平行に維持している。
【0049】
本発明の特徴を具体化したコンベヤセグメントの他の変形例を図３３、３４に示す。コンベヤセグメント５００は、セグメントの一端から他端まで長さ方向に延びる２本の平行なステータ５０２、５０４を具える。ステータ５０２、５０４はアイアンレスであり、トレイ４５０上の対向するトランスレータ４５２（図２９Ｂ）間の距離と実質的に同じ距離だけ離間している。ステータ５０２、５０４はそれぞれ、搬送方向５０６にステータの長さに沿って進む磁束波を生成する。
【0050】
導電性磁気浮上（マグレブ）プレート５０８、５１０が、ステータ５０２、５０４の横方向外側にコンベヤセグメント５００の長さに沿って延びる。図２９Ｂに示すようなコンベヤトレイ４５０はステータ５０２、５０４によって搬送方向５０６に推進されるが、トレイのコーナーマグネット４５９（図２９Ｂ）は、コーナーマグネットの磁場と反対の無効磁場を発生させ、トレイを浮上させて低摩擦走行させるのに十分な力で磁気浮上プレート５０８、５１０に電流を誘導する。位置センサ５１１が、コンベヤセグメント５００の長さに沿って配置されて、それらの位置においてトレイの存在を検出し、その検出を示すセンサ信号を電子駆動制御回路５１２に送信する。駆動制御部５１２への電力および通信配線は、コンベヤフレーム５１４の脚部５１６を介して外部回路またはコンピュータに配線することができる。ステータ５０２、５０４、位置センサ５１１、電子駆動制御回路５１２、および配線はすべて、平坦な上面５２０を有し、それに沿ってトレイが推進されるトレイガイドを形成するトレイガイドハウジング５１８内に封入されている。両側に沿った各端部のハウジング５１８のすぐ内側には、整列用磁石５２２、または磁石に引き寄せられて図５のように隣接する部分を整列させる鉄要素がある。図３０、３４のコンベヤセグメントでは、トレイガイドは、図１のコンベヤセグメントのトレイガイドのように直接接触するのではなく、磁気浮上によってトレイガイドの頂部に沿ってトレイを支持する。図６のトレイのように、トレイ４５０は、連結または他のコンベヤ構造から干渉を受けることなく取り外しや交換が容易である。
【0051】
図３５は、図３３の磁気浮上プレート５０８、５１０がエアダクト５２４、５２６によって置き換えられたコンベヤセグメントの他のバージョンを示す。空気源（図示せず）からの加圧空気がダクト５２４、５２６に注入され、ダクト頂部にある開口部５２７を通して放出されて、エアクッション上にコンベヤトレイを浮揚させる。この場合、図２９Ｂのようなコーナー磁石４５９はトレイ４５０に不要となる。
【0052】
隣接するコンベヤセグメント５００、５００’の横方向整列を図３６に示す。この例では、一方のコンベヤセグメント５００が、片側に一対の整列用磁石５２２を有し、他方の側に一対の鉄要素５２３を有する。隣接するコンベヤセクション５００’の対面する端部は、片側に一対の磁石５２２を有し、他方の側に一対の鉄要素５２３を有する。磁石５２２は鉄要素５２３を引き付ける。磁石５２２および鉄要素５２３の横方向寸法は一致しており、当接セグメント５００、５００’の正確な横方向位置合わせができる。もちろん、全ての鉄要素５２３は、隣接するコンベヤセグメントの対向する磁石と反対の極性の磁石と置換することができる。しかし、磁石５２２と鉄要素５２３を上記のように配置することによって、すべてのセグメントを同じにすることができ、磁石の極性は関係なくなる。
【0053】
図３７のコンベヤセクション５２４に示すように、カバー５２６が、隣接するコンベヤセグメント５００のハウジング５１８間に滑らかな接合部をもたらす。図３７が示すように、コンベヤトレイ４５０は個別に進めてもよいし、車列状に一緒に進めてもよい。
【0054】
図３８、３９は、１対Ｎスイッチ用のコンベヤ構成を示す。単一の供給コンベヤセクション５３０が、コンベヤトレイ４５０を、供給コンベヤセクション５３０に対して垂直に長さ方向に延びるｘ－ｙコンベヤセグメント５３２上に供給する。ｘ－ｙコンベヤセグメント５３２は、互いに直交する２対のステータ５３４、５３６を有する。第１の対のステータ５３４は、トレイ４５０を主搬送方向５３８に駆動する。第２の対のステータ５３６は、トレイ４５０を主搬送方向に対して横方向に、Ｎ個（３個が示されている）の排出コンベヤセクション５４０のうちの１つへと駆動する。第１のステータ５３４はトレイ内の左右のトランスレータと共にリニアモータを形成し、第２のステータ５３６は前後のトランスレータと共にリニアモータを形成する。対のステータに隣接する導電性プレート５４２が、それらがｘ－ｙコンベヤセグメント５３２に沿って前進する際にトレイ４５０を浮揚させる。
【0055】
合流コンベヤが図４０に示されており、ここではＮ個（３個が示されている）の供給コンベヤセクション５４４Ａ～５４４Ｃがコンベヤトレイ４５０を主搬送方向５４６に、ｘ－ｙコンベヤセクション５４８へと推進させる。ｘ－ｙコンベヤセクション５４８は、トレイ４５０を供給セクション５４４Ａ～５４４Ｃから誘導し、それらを単一の排出コンベヤセクション５５０へと移送する。合流コンベヤのトポロジーは、主搬送方向を逆にした図３８、３９のスイッチコンベヤのトポロジーと同じである。
【0056】
図２９Ａ、２９Ｂに示すようなコンベヤトレイ４５０用のマルチレベルコンベヤ５５２が、図４２に示されている。図示のようなコンベヤのレイアウトは、図１２Ａ～１２Ｄに示した三次元トレイソータのレイアウトと同じである。その動作は同様である。水平および垂直ガイドトラック５５４、５５６に沿ったコンベヤステータが、トレイ支持キャリッジ５５８を横方向および垂直方向に推進させる。図４１にさらに詳細に示されるキャリッジ５５８が、トランスレータハウジング５６２内の各隅に２軸トランスレータ５６０を有する。これらのハウジングは、ガイドトラック５５４、５５６に乗るように形成されている。キャリッジ５５８はまた、ハウジングと共にキャリッジトレイガイドを形成するキャリッジ本体に埋設された一対のステータ５６４を有する。これらのステータは連続的な頂部のトレイガイド面５６１の下にあり、トレイ４５０をキャリッジ内に誘導し、およびその外へ推進させる。図１０のキャリッジのように、キャリッジ５５８はコーナーに重量センサ５６３を有してもよい（図４１には１つのみ示す）。重量センサ５６３は、ステータ５６４と一緒に、ガイドトラック５５４、５５６に沿ってコンベヤステータから誘導的に電力を受け取るトランスレータ５６０を通じて通信し電力供給される。導電性ストリップ５６５は、図３３の浮上コンベヤセグメント５００の導電性ストリップ５０８、５１０のように、ステータ５６４と並んでキャリッジ５５８に沿って延在し、トレイ４５０を浮揚させるのに使用される。
【0057】
コンベヤトレイの他の変形例が図４３、４４に示されている。トレイ５７０は、平らな上面に物品を支持するのではなく、トレイの本体の厚さを通って延在するローラ５７２の上に物品を支持する。左右の固定コンベヤ側壁５７４、５７５の下の駆動ステータ（図示せず）がトランスレータ（図示せず）と協働して、トレイ５７０の左右の縁部５７６、５７７に沿って主搬送方向５７８に推進する。トレイ５７０の前壁５８０および後壁５８１が、始動、停止、および他の加速時に物品がトレイの前端や後端から落下するのを防止する。ローラ５７２は、トレイ本体の上面５７１および下側に開口するキャビティ５７３内にあり、主搬送方向５７８に対して斜めの回転軸５８２を規定する軸上で自由回転可能である。右側コンベヤ側壁５８５の開口部５８６に隣接してコンベヤフレームに支持された細長い作動ローラ５８４が、主搬送方向５７８に平行な軸５８８を規定する軸上で自由に回転する。作動ローラ５８４は、トレイローラ５７２の列と一直線上に配置されている。トレイ５７０が作動ローラ５８４を通過すると、トレイローラ５７２の底部はそれらの斜軸５８２を中心に回転し、ローラの頂部の物品をトレイ５７０の側面から離れるように、開口部５８６を通して右側に逸れた方向５９０に押し出す。車軸を持たず全方向に回転可能なローラボールを代わりにトレイに使用し、同じ作動ローラによって作動させることもできる。
【0058】
図４４は、図４３と同じ傾斜角で配置されたローラ５７２を有するトレイ５７０を具える同じコンベヤを示す。一組の作動ローラ５８４’が、左側壁５７４の開口部５９２に隣接してコンベヤフレーム内に支持されている。主搬送方向５７８に移動するトレイ５７０は、作動ローラ５８４’を通過した後に停止する。ステータの磁場が、作動ローラ５８４’を越えてトレイ５７０を逆方向５９４に駆動するように反転される。作動ローラ５８４’と主方向とは反対の逆方向５９４で係合しているトレイローラ５７２が反対方向に回転して、搬送された物品を左側壁５７４の開口５９２を通して左側に逸れた方向５９６に押す。
【0059】
図４５のコンベヤトレイ６００は、列状に配置された重ねられたローラセット６０２（図４５Ａ）を有する。各組の底部ローラ６０４はトレイ６００の下側を越えて突出している。頂部ローラ６０６はトレイ６００の上面６０８を越えて突出している。少なくとも物品を支持する際に、頂部ローラ６０６は底部ローラ６０４の上に載っているので、底部ローラが一方向に回転すると頂部ローラは反対方向に回転する（図４５Ａのローラセットは、明確のために、頂部ローラ６０６用の側部支持体や車軸なしで示されている）。頂部および底部ローラ６０４、６０６は両方とも、搬送方向５７８に対して斜めの軸６１０、６１１を規定する平行な軸上で回転するように配置されている。コンベヤトレイ６００が作動ローラ５８４を越えて推進されると、底部ローラ６０４がそれらの軸６１０で前方に回転し、これにより物品を支持する頂部ローラ６０６が後方に回転する。頂部トレイローラ６０６の後方回転成分は、コンベヤに沿ったトレイ６００の前進運動に等しいので、物品は主搬送方向５７８に垂直な逸れた方向６１２にトレイから方向転換される。
【0060】
図４６、４６Ａに示すコンベヤトレイ６１４は、主搬送方向５７８に平行な回転軸６１８を規定する軸上で回転するトレイローラ６１６を有する。コンベヤフレームに支持されたキャスタ状の作動ローラ６２０のアレイが、この変形例ではトレイ－ローラ動作を提供する。自由回転可能な作動ローラ６２０は、それらの回転軸６２２を変えるためにラックアンドピニオンシステムによって垂直軸６１３を中心に旋回可能である。図のように作動ローラ６２０が主搬送方向５７８に対して斜めに傾斜した状態で、トレイローラ６１６が回転して物品をトレイ６１４を横切って右側壁６２６の開口部６２４に向かって押す。トレイローラ６１６が前後のトレイ壁６１７、６１９に接触することなく物品をトレイに対して９０°でトレイから押し出すが、それらは搬送方向５７８へのトレイの動きのために、開口部６２４を通って斜め方向６２８に出る。作動ローラ６２０が旋回し、それらの軸６２２が主搬送方向の反対側で同じ傾斜角になると、作動トレイローラ６１６が左側壁６２７に向かって開口部６２５を通って逸れた方向６２９に回転する。したがって、このコンベヤは、作動ローラ６２０の向きを変えることによって両方向に物品をトレイから逸らすのに有用である。
【0061】
図４３～４５の受動作動ローラ５８４は、トレイローラ５７２、６０４が乗る平坦な支持面の形態であるトレイ－ローラアクチュエータによって置換することができる。平坦な支持面は静止していてもよいし、あるいはベルトの外面のような移動面であってもよい。あるいは、トレイ－ローラの回転は、磁気的または電磁的に達成されてもよい。一例として、コンベヤフレームに支持されたトレイ－ローラアクチュエータは、永久磁石、電磁石、または図４３～４６のトレイローラ５７２、６０４、６１６の鉄、磁性、または導電性ロータと相互作用する磁場または電磁場を生成するステータであり得る。図５５は、サイドレール１０２、１０４の間の滑らかなハウジング内に収容されたリニアモータステータ７１２を有する図１のようなコンベヤセグメント１００を示す。コンベヤトレイ７１４は、ステータ７１２と共にリニアモータを形成する永久磁石または導電性材料で作られたロータを有するローラ７１６のアレイを有し、これがローラ７１６を選択的に回転させることができる。
【0062】
レールスクラバ６３０が図４７、４８に示されており、これはコンベヤセグメント６３４のレール６３２、６３３に乗っている。この例では、スクラバ６３０は、３つの流体タンク、すなわち石鹸タンク６３６と、水タンク６３７と、消毒剤タンク６３８とを有している。各タンクは、逆Ｕ字型の脚部間に空間を有する逆Ｕ字型形状をしている。駆動モータおよびバッテリ（図示せず）を含む駆動システムが、この空間に収容されたハウジング６４０に配置されている。バッテリによって電力供給されるモータが、レール６３２、６３３に沿ってスクラバ６３０を駆動するために前または後の駆動輪６４２、６４３あるいはその両方を駆動する。車輪６４２、６４３が、ハウジング６４０を通って延びる車軸６４４に取り付けられている。車軸６４４は駆動モータに連結されている。車輪６４２、６４３はそれぞれ、レール６３２、６３３を受けて脱線を防止する中央溝６４６を有する。スクラバ６３０はまた、両方のレール６３２、６３３をスクラブするために少なくとも１組のスクラビングホイール６４８、この例では２組のスクラビングホイール６４８を具える。駆動輪６４２と同様に、スクラビングホイール６４８は、中央ハウジング６４０を通って延びる車軸６５０に取り付けられている。スクラビングホイール６４８も駆動モータによって駆動されるが、おそらくは駆動ホイール６４２よりも高速で回転するように別に連動されている。あるいは、スクラバホイール６４８は、別個のモーターによって駆動されてもよい。スクラビングホイール６４８は、間隙によって分離された２つのホイール半体を具える。２つのホイール半体の向かい合う面のスクラブブラシパッドが、間隙に受容されたレールをこする。石鹸、水、および消毒剤のディスペンサー６５２、６５３、６５４が、タンク６３６、６３７、６３８に接続された取り付け具６５５と、上側および下側のスプレーノズル６５６、６５７と、取り付け具を下側ノズルに接続する管６５８とを具える。ディスペンサー６５２、６５３、６５４がタンク６３６、６３７、６３８の両側にあり、ノズルがレール６３２、６３３の頂部と底部にスプレーを向けている。ハウジング６４０はまた、駆動ホイールとスクラビングホイールの速度を制御するスクラバコンピュータならびに他の電子回路や電源回路を収容する。
【0063】
レールスクラバ６３０は、レール６３２、６３３内のステータ巻線から、レールに沿って走行するスクラバ付加物６６２、６６３に収容された二次コイル巻線を介して誘導的に電力を受け取る。単一のコイルで十分であり得る。変圧器の作用によってコイルに伝達された交流電力は直流電力に変換されて電子機器に電力を供給し、バッテリを充電するかモータを駆動する。あるいは、駆動輪６４２またはスクラバホイール６４８、あるいはその両方は、レールステータに駆動される磁気的または電気的に伝導性のロータを具えることができる。その場合、駆動モーターは必要なくなる。あるいは、二次コイルは、スクラバをレールに沿って押すことによってレールに沿って移動するレール－ステータが生成する磁束波に反応するトランスレータに置換することができる。その場合、駆動ローラ６４２は、駆動モータに連結されていないアイドルホイールとすることができる。
【0064】
図４７のスクラバ６３０の頂部および側部は、図４８に示されるように、滑らかなステンレス鋼カバー６６０によって覆われている。スクレーパ６６４が、カバー６６０の前面６６６から外側に延びている。このスクレーパ６６４は、逆Ｕ字形の横断面と、テーパ状の上面６６８と、逆Ｕ字形に収容されているトレイ駆動レール６３２、６３３からバルク破片を除去するためのテーパ状の側面６７０とを有する。スクレーパ６６４は、カバー６６０の前面６６６から内側に離間している。
【0065】
図３３、３４におけるコンベヤセグメント５００のトレイガイドハウジング５１８の上面５２０を清掃するための同様のスクラバ９１０が、図５９に、カバーなしで示されている。このスクラバは、その車輪９１２がレールに乗らない点で図４７のスクラバとは異なっている。むしろ、それらはトレイガイドハウジング５１８の上面５２０に沿って移動する。別の相違点は、スクラバホイール９１４が図４７のスクラバホイール６４８から９０°回転していることである。スクラバホイール９１４の底部のブラシ９１６が、トレイガイドの上面５２０をこする。水、石鹸、および消毒剤がスプレーノズル９１８を介して上面５２０に噴霧される。スクラバは、内部バッテリによって、またはコンベヤセグメント内のステータと、スクラバ９１０用のトランスレータを形成する永久磁石または導電性ロータとによって形成されたリニアモータによって電力供給される。
【0066】
用途によっては、特定の製品の輸送に使用されるトレイが、他の製品の輸送に使用されないようにすることが重要である。これは、相互汚染が許容されない場合に特に当てはまる。１つの製品用のトレイが他の製品に使用されるのを防ぐことによって相互汚染を回避する１つの方法が図４９に示されている。４つの別々のコンベヤライン６７１、６７２、６７３、６７４が示されている。各コンベヤラインは個々の製品タイプまたはファミリ専用であり、トレイ６８１、６８２、６８３、６８４は個々の製品タイプまたはファミリに許容可能なキャリアとしての識別子を有する。そのため、各トレイは、識別子から判別可能な多数のファミリのうちの１つに割り当てられている。識別子は、コンベヤに沿って検知位置に配置された、またはコンベヤステータレール６７８内に埋設されたセンサ６７６によって検出できるものなら何でもよい。識別可能な印６７５の例には、トレイ形状、トレイの色、トレイのマーキング、バーコード、光学センサによって読み取ることができるかビジョンシステムによって特定できる他の製品コード、ＲＦＩＤリーダによって読み取り可能なＲＦＩＤタグ、および磁気センサで読み取り可能なトレイ上の磁石配置が含まれる。センサ６７６がセンサのコンベヤに割り当てられていないファミリからのトレイを検出すると、このセンサ信号を受信したローカルまたはシステムコントローラ６７９がコンベヤを停止し、警報を鳴らすかまたは警告を表示してオペレータが問題のトレイを取り除くことができる。
【0067】
温度などのプロセスパラメータを検出する他のセンサを、有効なプロセス温度範囲および滞留時間を検出するために使用することもできる。例えば、トレイ洗浄プロセスでは、トレイセンサが、適切な洗浄、すすぎ、および乾燥サイクルを検証するために使用される。プロセスセンサが、トレイ自体の中または上に、あるはトレイが処理にかけられるコンベヤラインに沿って配置されてもよい。
【0068】
本例に示されるコンベヤライン６７１～６７４のそれぞれは、トレイ６８１、６８２、６８３、６８４が製品を運ぶ搬送路を規定する主コンベヤセクション６８６と、上が空のトレイのリターン搬送路を規定するリターンコンベヤセクション６８８とを具える。主コンベヤセクション６８６の供給側端部は、供給切換部６９０によってリターンセクション６８８の排出端部に連結されている。主コンベヤセクション６８６の排出端部は、排出方向転換セクション６９２によってリターンセクション６８８の供給側端部に連結されている。方向転換セクション６９０、６９２は、図１４Ａ～１４Ｃに示すものと同じでよい。
【0069】
第４のコンベヤライン６７４の動作の説明は、他の各コンベヤライン６７１～６７３の動作方法を例示する。主コンベヤセクション６８６に沿って所定の実行予定のプロセスに割り当てられたファミリのトレイ６８４が、供給方向転換器６９０によってリターンコンベヤセクション６８８から主コンベヤセクションに供給される。第４のコンベヤライン６７４専用のものとしてコントローラ６７９によって識別されたセンサ６７６を通過するトレイ６８４のみが、主コンベヤセクション６８６上へと通される。トレイ６８４が主コンベヤセクション６８６上でそれらの処理を完了し、それらの製品が取り出された後、それらは排出方向転換期６９２によってリターンコンベヤセクション６８８に戻されるか、清掃のために他の場所に向けられる。清掃されたトレイはリターンコンベヤセクション６８８に戻すことができる。あるいは、洗浄プロセスは、１または複数の密閉型自動洗浄ステーション６８９内の戻りコンベヤセクション６８８に沿って自動的に実行することができる。本出願に記載されているすべてのトレイコンベヤのバージョンにおいて、手動によるトレイの取り外しや洗浄の代わりに、全自動洗浄ステーションエンクロージャ６８９を１以上の洗浄ゾーンのリターンセクションに設置することができる。あるいは、洗浄ゾーンの洗浄ステーションは、全手動または半自動であり、人間の補完的な活動を必要としてもよい。記載されている複数ステータのコンベヤシステムのリターンセクション内の洗浄ステーションは、単一ステータのトレイコンベヤにも使用することができる。
【0070】
プロセスの完了時または容認できないコンベヤトレイが検出された時にコンベヤセクション６８６、６８８、６９０、６９２を清掃する必要または要求がある場合、例えば清掃のためにすべてのトレイ６７４を取り外して隔離し、図５０に示すように、スクラバ６３０がコンベヤライン６７４上に配置される。スクラバ６３０は、レール６９４から残留物を除去するために、すべてのコンベヤセクション６８６、６８８、６９０、６９２に沿って走行する。スクラバ６３０がレール６９４を洗浄した後、コンベヤライン６７４から取り除かれる。次いで、隔離されていたトレイ６８４をコンベヤライン６７４上、典型的にはリターンコンベヤセクション６８８上に戻すことができる。不適切なトレイが検出された場合に、レールの清掃が必要とされてもよい。
【0071】
あるいは、コンベヤライン６７４は、異なるプロセスに対して、または異なる製品に対する同じプロセスに対して使用することができる。前回のプロセス実行の製品または副産物からの汚染が許容できない場合は、実行中のプロセスに固有の識別可能な異なるファミリのトレイのが使用される。例えば、ピーナッツに関するアレルゲンによる汚染を回避するために、ピーナッツプロセス作業の後に別の食品に対する次のプロセス作業を続けることができる。ローカルまたはシステムコントローラ６７９は、センサ信号に基づいて、所定のファミリのプロセス固有または製品固有のトレイを通過させ、他のプロセスまたは製品専用の他のファミリのトレイをロックアウトする。図４９に示すのと同様に、４つのコンベヤライン６７１～６７４は、対応して割り当てられたコンベヤトレイ６８１～６８４を有する４つの異なる製品またはプロセス１～４に専用のものとすることができる。ローカルまたはシステムコントローラは、センサ６７６でトレイを識別すると、許可されていないトレイをロックアウトする。このようにして汚染が回避される。化学工業、生物医学工業、製薬工業、食品工業、および電子工業などの繊細なプロセスでは、壁６９６などの障壁によって異なる工程を異なるゾーンに分離する必要がある。ここで説明した方法が、これらの状況にも適用される。
【0072】
相互汚染を防止するための別の方法は、特定のファミリのトレイだけがコンベヤと幾何学的にまたは駆動可能に適合するようにトレイを作ることである。例えば、特定のプロセス用のコンベヤは、特定のファミリのトレイにのみ適合するレールゲージを有してもよい。あるいは、特定のファミリのトレイ内のトランスレータとのみ整列するステータをコンベヤセクションに配置してもよい。
【0073】
同じ高さリターン部を有する頭上式パイプコンベヤを図５１Ａおよび５１Ｂに示す。このパイプコンベヤ７２０は、同じ高さで互いに平行で両端部が開いている２本の細長いエンクロージャまたはパイプ７２２、７２４を具える。ステータ（図示せず）が搬送面、本例では床の左右の側面７２６、７２８にあるパイプ７２２、７２４の内底の床７２５に沿って延びて、図７の例のようにコンベヤトレイ７３０を推進する。パイプ７２２、７２４は、ケーブルやロッドなどのアタッチメント７３２によって上方から吊り下げられてもよい。２つのパイプ７２２、７２４は、供給パイプ７２２の排出端と、リターンパイプ７２４の再入端とで開口している。キャリッジアセンブリが、傾斜可能なキャリッジ７３４と、キャリッジが並進する部分的な円筒の形態のガイドトラック７３６とを具える。キャリッジ７３４は、ロータトランスレータに固定された一対の垂下アーム７４２によってロータトランスレータ７４０を介して接合された左右一対のステータレール７３８を有する。θ－ｚステータ７４４が、円筒形ガイドトラック７３６の内側に沿って配置されている。θ－ｚステータ７４４は、ガイドトラック７３６に沿って円周方向に（θ内で）移動する磁束波を生成し、図５１Ｂに示すように、トレイ７３０を傾斜軸を中心に、物品７４６を排出するために（図５１Ａのように）水平に対して所定の角度θだけ傾斜させる。キャリッジレール７３８およびトレイ７３０内の磁石または鉄材料が十分に互いに引き合って、トレイが傾いたときにトレイがキャリッジから滑り落ちるのを防ぐ。ステータ７４４はまた、ガイドトラック７３６に沿って磁束波を軸方向（ｚ方向）に伝播させて、キャリッジ７３４を供給パイプ７２２と一直線上の第１の位置から、リターンパイプ７２４と一直線上の第２の位置へと並進させる。このようにしてトレイ７３０を戻すことができ、キャリッジ７３４がその傾斜軸に沿って並進する。
【0074】
上下パイプコンベヤを図５２Ａ～５２Ｃに示す。このバージョンでは、リターンパイプ７５０は入来パイプ７５２の下にある。キャリッジアセンブリは、アーム７６０によって接合された２対の平行なステータレール７５６、７５８を有する循環キャリッジ７５４を有する。レール７５６、７５８に平行なシャフトセグメント７６２が、アーム７６０をロータ７６４に接合する。外側ステータ７６６が、ロータ７６４およびステータレール７５６、７５８を１８０°の所定角度だけ回転させて、ステータレールを上下のパイプ７５２、７５４と一直線上に交互に配置する。図５２Ｂのようにキャリッジ７５４が傾動すると、物品７４６がトレイ７３０から落下する。キャリッジ７５４がその１８０°回転を完了すると、２対のレールが１８０°回転的に分離されているので、キャリッジステータレール７５６、７５８の両方の組が上下のパイプ７５２、７５４と整列する。これらのステータレールが励起されて、トレイ７３０を上側パイプ７５２用の上側レール７５６上へと誘導し、そしてトレイを上下逆さまで戻すために下側レール７５８上に戻す。パイプ７５４の天井７５９は、上下反転の搬送面を形成する。下側リターンパイプ７６０の開口端に取り付けられたスクレーパ７６０が、キャリッジ７５４に沿って推進されるときに上下反転トレイ７３０の物品支持面７６２に付着する破片を掻き取るように配置されている。上下反転トレイ７３０は、説明した他のコンベヤと同様に、磁石および鉄要素によってキャリッジ７５４から落下するのが防止される。
【0075】
上側搬送路と下側戻り路を有するエンドレスコンベヤ７６９が図５３に示されている。上側搬送路７７０は、図１のものと同様の一対のステータレール７７２、７７４と、図１のものと同様の推進トレイ７３０とを具える。下側戻り路７７６は、一対の上下反転したステータレール７７８、７８０を有する。本例では、搬送路７７２と戻り路の両方が同じフレーム７８２に支持されている。コンベヤ両端のキャリッジアセンブリ内でキャリッジ７８４を回転させると、搬送トレイ７３０が搬送路７７０と戻り路７７６との間で移動して、エンドレス搬送路を形成する。各キャリッジ７８４は、４対の平行なステータレール７８６を有する。４本の右側レールは右側正方形７８８を画定し、４本の左側レールは左側正方形７９０を画定する。正方形７８８、７９０は、シャフト７９２によってモータ７９４に連結されている。モータは、キャリッジ７８４を所定の９０°刻みで回転させ、それによって４対のレール７８６のうちの１つが搬送路７７０と整列し、反対側の対のレールが戻り路７７６と整列するように停止する。搬送路７７０および戻り路と整列したステータレール７８６は、トレイ７３０を搬送路上へと排出し、戻り路からトレイを誘導するように作動される。キャリッジと戻り路レール７８６、７７８、７８０内およびトレイ７３０内の引き寄せられた磁性材料と鉄材料が、上下反転または傾斜したトレイが落下するのを防止する。図５２Ａ～５２Ｃのキャリッジ７５４のようなキャリッジを、図５３のコンベヤと共に使用することができ、またはその逆もしかりである。
【0076】
図３３のようなコンベヤセグメント５００および図２９Ａのようなスカートレストレイ４５０用のエンドレスコンベヤ９２０が、図６０に示されている。４つの垂直ガイドトラック９２２に沿ったコンベヤステータが、コンベヤ９０２の両端にエレベータ９２４を形成している。各エレベータはキャリッジ９２６を昇降させて、トレイ４５０を上側トレイ搬送路９２８と下側トレイ戻り路９２９との間で移送する。キャリッジの埋設されたステータが、搬送路または戻り路からキャリッジ９２６上にトレイ４５０を誘導する。その後、エレベータ９２４がキャリッジおよび支持されたトレイを上昇または下降させる間に、キャリッジステータの電源が切られる。キャリッジ９２６が搬送路９２８または戻り路９２９と整列すると、キャリッジステータが逆位相で再励起されて、トレイ４５０を搬送路または戻り路に出し入れする。次に、エレベータ９２４がキャリッジ９２６を所定の位置に昇降させて次のトレイ４５０を受け取る。このキャリッジ９２６は図４１のキャリッジ５５８と同様であるが、各コーナーのトランスレータハウジング９３０には単軸の垂直トランスレータのみを使用する。トランスレータハウジング９３０はガイドトラック９２２に乗る。搬送路９２８と戻り路９２９の両方が、コンベヤトレイ４５０のための浮揚トレイガイドを提供する１以上のコンベヤセグメント５００から構成される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図22D】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図26D】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図30】
【図31】
【図32A】
【図32B】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図45A】
【図46】
【図46A】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51A】
【図51B】
【図52A】
【図52B】
【図52C】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】