特許 7164620 配送用の箱の高さを最適化するためのシステム及び方法

(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】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】配送用の箱の高さを最適化するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 7/20 20060101AFI20221025BHJP

   B65B 51/02 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

B65B7/20 D

B65B51/02 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020546305

(86)(22)【出願日】2018-11-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-15

(86)【国際出願番号】 US2018062606

(87)【国際公開番号】W WO2019104321

(87)【国際公開日】2019-05-31

【審査請求日】2020-12-02

(31)【優先権主張番号】62/591,004

(32)【優先日】2017-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513206315

【氏名又は名称】ランパク コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】クラネール ウベ

(72)【発明者】

【氏名】パリス レミ

(72)【発明者】

【氏名】シア ジャン‐イヴ

【審査官】▲高▼辻 将人

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－２１６５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００３１６７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特公昭４０－００２２３４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０６０７０３９６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０６６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ７／００－ ７／２８

Ｂ６５Ｂ５１／００－５１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配送容器を閉蓋するためのシステムであって、
第１ステーションと、
前記第１ステーションから離間した第２ステーションと、
容器を前記第１ステーションと前記第２ステーションとの間において移動させることが可能なスレッドと、
前記スレッドとともに移動可能なフラップ折り曲げアセンブリと、を備え、
前記フラップ折り曲げアセンブリは、前記スレッドが前記容器を前記第１ステーションと前記第２ステーションとの間において移動させている間、前記容器のフラップを内側に折り曲げるように構成されており、
前記スレッドは軸方向に延在する経路に沿って移動可能であり、前記フラップ折り曲げアセンブリは前記スレッドとともに移動するために前記スレッドに連結された向かい合うフラップ閉蓋装置を含み、前記フラップ閉蓋装置は前記経路に沿って離間しているとともに、前記容器のフラップを内側に折り曲げるために互いに対して移動可能である、システム。

【請求項2】

前記第１ステーションは底壁と前記底壁の周囲から延びる直立した側壁とを有する容器の側壁からフラップを形成し、上方に開口した上端を備える囲われた容積を画定するように構成されたフラップ形成アセンブリを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第２ステーションは、容器閉蓋ステーションであり、前記容器を閉蓋するために蓋を施すように構成された施蓋アセンブリを含み、前記容器は上方に開口した上端を有する、請求項１又は請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記フラップ閉蓋装置は前記スレッドとともに移動するために前記スレッドに連結された軸方向フラップ閉蓋装置と横フラップ閉蓋装置とを含み、前記横フラップ閉蓋装置は前記経路の向かい合う横側において離間し、フラップを前記軸方向と平行に内側に折り曲げるために互いに対して移動可能である、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記フラップ閉蓋装置は前記スレッドに対して垂直に調節可能である、請求項１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［発明の分野］
本発明は、概して、配送容器の高さを最適化するためのシステム及び方法に関する。また、本発明は、内容物の高さに基づき、容器にカスタムフラップを形成するためのシステム及び方法を含んでいてもよい。
［背景］
物品をある場所から別の場所へ配送する工程において、一般的には、配送工程の際に空所を埋める又は物品を保護するために、保護梱包材が配送ケース又は配送用の箱内に設けられる。これらの梱包材は、「ダンネージ」又は「ダンネージ製品」とも称してもよい。配送される物品を保護するのに必要なダンネージの量を最小限に抑えるか又は廃止し、配送容量を最適化するため、容器（一般的には、段ボール箱）の高さを内容物の高さに近い高さまで低減させるため、機械及び技術が開発されてきた。配送容器は、一般的には、段ボール製である。例示的な配送容器２０は図１に示されており、長方形の底壁と、開口上部側と、底壁の周囲から延びる垂直の側壁と、を有する。配送される物品は開口上部側から容器２０内に配置され、次いで、開口上部側は配送のために閉蓋されなければならない。

【0002】

一般的な従来技術のシステム２５は、図２に模式的に示されている。コンベア２６は、制御部３２の制御のもと、容器２０を移動させて複数のステーション２７、２８、２９、３０、及び３１に順次通過させる。容器２０内の内容物の高さは、第１ステーション２７で検知され、容器２０は第２ステーション２８へ移動する。第２ステーション２８では、容器２０の隅に垂直のスリットが所望の高さに形成される。次いで、第３ステーション２９では、内容物を覆うように内側に折り曲げることができるフラップを形成するため、水平の折り線が容器２０の側壁に形成される。フラップは、第４ステーション３０で内側に折り曲げられる。次いで、第５ステーション３１では、容器２０を閉蓋するために、蓋がフラップの上部を覆うように配置される。例えば、米国特許出願公開公報第２００９／００３１６７６ Ａ１号を参照のこと。

【0003】

例示的な蓋素材３３は、図３に示されている。蓋素材３３は、容器２０の開口上部側を覆うように寸法決めされた長方形の主部３４と、主部３４から延びる１対のタブ３５及び１対のタブ３６と、を有する。１対のタブ３５及び１対のタブ３６は、配送用に蓋を適所に保つために容器２０に固定される蓋を形成するために、容器２０の側壁を覆うように下方に折り曲げられる。蓋素材３３は、任意に、主部３４とタブ３５との間に形成された折り線と、主部３４とタブ３６との間に形成された折り線とを含んでいてもよい。
［発明の概要］
本発明は、配送容器の高さを内容物の高さに基づいて最適化するための改良されたシステム及び方法であって、上部が開口した配送容器の寸法を決め且つ閉蓋するのに必要な時間及びステーションの個数を最小限に抑えるシステム及び方法を提供する。このシステム及び方法は、例えば、フラップを、内容物の高さに基づいて容器の開口上部側で形成し、次いで、容器を前進させつつフラップを内側に折り曲げることで提供される。容器の開口上部側は、フラップにより又は個別の蓋を容器の開口上部を覆うように取り付けることで閉蓋されてもよい。本発明の別の態様によれば、フラップを、配送容器に、容器の内容物の高さに基づいた高さに形成するための独特のアセンブリであって、異なる寸法の容器に適応するために調節可能なアセンブリが提供される。フラップを内側に折り曲げつつ容器をシステムに通過させて移動させることで、本発明は、システムの寸法と容器を閉蓋するのに必要な時間との両方を減少させるか又は最小限に抑えるシステムを提供する。

【0004】

より具体的には、本発明は、配送容器であって、開口した上端を有するとともに、容器を第１ステーションと第１ステーションから離間した第２ステーションとの間において移動させることが可能なスレッドと、スレッドとともに移動可能なフラップ折り曲げアセンブリと、を含む、配送容器を閉蓋するためのシステムを提供する。フラップ折り曲げアセンブリは、スレッドが容器を第１ステーションと第２ステーションとの間において移動させている間、容器のフラップを内側に折り曲げるように構成されている。第１ステーションは、フラップを容器の直立した側壁に形成するフラップ形成ステーションであってもよい。第２ステーションは、蓋を内側に折り曲げられたフラップを覆うように施し、その蓋を容器に固定させる施蓋ステーションであってもよい。或いは、内側に折り曲げられたフラップが中央で接するか又は重なり合い、開口上部側を閉蓋する場合、個別の蓋は不要である。そして、第２ステーションは、フラップを閉蓋した折り曲げられた構成に固定してもよく、例えば、テープ、塗布された粘着剤、予め塗布した粘着剤を作用させるための熱、ホチキス、ステッチ等を用いる。或いは、第２ステーションは、配送ラベルを提供してもよい。

【0005】

第１ステーションは、底壁と底壁の周囲から延びる直立した側壁とを有する容器の側壁からフラップを形成し、上方に開口した上端を有する囲われた容積を画定するように構成されたフラップ形成アセンブリを含んでいてもよい。第２ステーションは、容器閉蓋ステーションであってもよく、また、任意に、上方に開口した上端を有する容器を閉蓋するために蓋を施すように構成された施蓋アセンブリを含んでいてもよい。

【0006】

長方形の容器であって、上方に伸びるフラップにより境界をなした開口側を有する容器とともに使用するためのフラップ折り曲げアセンブリは、（ａ）軸方向に延びる経路に沿って移動可能なスレッドと、（ｂ）スレッドとともに移動するためにスレッドに連結された向かい合うフラップ閉蓋装置と、を含んでいてもよい。フラップ閉蓋装置は、上記経路に沿って離間し、容器のフラップを内側に折り曲げるために互いに対して移動可能であってもよい。

【0007】

フラップ閉蓋装置は、スレッドとともに移動するためにスレッドに連結された、軸方向フラップ閉蓋装置と横フラップ閉蓋装置とを含んでいてもよい。横フラップ閉蓋装置は、上記経路の向かい合う横側で離間し、フラップを軸方向と平行に内側に折り曲げるために互いに対して移動可能であってもよい。

【0008】

フラップ閉蓋装置は、スレッドに対して垂直に調節可能である。

【0009】

配送容器を閉蓋するための別のシステムは、第１ステーションと、第１ステーションから離間した第２ステーションと、容器を第１ステーションから第２ステーションへ移動させるためのスレッドと、スレッド及び容器に対して移動可能な接着アセンブリと、を含んでいてもよい。接着アセンブリは、スレッドが物品を次に容器の側壁に取り付けるために第２ステーションから第１ステーションに移動すると、容器の側壁に粘着剤を塗布するように構成されてもよい。好ましくは、接着アセンブリは、スレッドとともに移動するためにスレッドに取り付けられていてもよい。

【0010】

上部が開口した略長方形の配送容器であって、各隅で接合された直立した４つの側壁を有し、隣り合う側壁同士は隅で接している配送容器の高さを調節するための方法は、（ａ）配送容器内の最も高い物品の高さを検知するステップと、（ｂ）切断ブレードを容器の上方において、隅の近傍且つ側壁のうちの１つから予め定められた距離に配置するステップであって、切断ブレードは非水平向きの刃先を有するステップと、（ｃ）切断ブレードを検知された高さに基づいた距離だけ下方に移動させるステップと、を含んでいてもよい。移動させるステップにおいて、側壁に刃先の異なる部分を順次係合させることにより、側壁を切断ブレードの刃先で切断し、切断ブレードは、切断ステップにおいて、１つの方向の外側に移動する。

【0011】

この方法は、隣り合う側壁同士を配送容器の各隅で係合させるステップをさらに含んでいてもよく、容器の隣り合う直立した側壁同士は各隅で接する。

【0012】

上部が開口した略長方形の容器であって、各隅で接合された直立した４つの側壁を有し、隣り合う側壁同士は各隅で接し、容器支持により支持される容器にフラップを形成するためのシステムにおいて、当該システムは、（ａ）容器支持に対して垂直に下方に移動可能な可動構造を容器支持の上方において支持するフレームと、（ｂ）可動構造とともに移動するために可動構造に連結された４つの切断アセンブリを含んでいてもよく、各切断アセンブリは、（ｉ）切断ブレード支持と、（ｉｉ）切断ブレード支持に連結され、容器の各側壁に、容器の各隅と近接して係合するように構成された容器安定化装置であって、各側壁と隣り合う側壁とは、切断動作中に容器のずれ移動を規制するために接している、容器安定化装置と、（ｉｉｉ）切断ブレードであって、容器安低化装置が容器に係合すると、可動構造が下方に移動すると切断ブレードが近接する側壁を切断するように、容器安定化装置から予め定めた距離に配置されるように切断ブレード支持に連結された切断ブレードと、を含む。

【0013】

容器安定化装置は、各側壁と隣り合う側壁とにそれぞれ係合するために、互いに対して直角に配置された２つの容器安定化装置を含んでいてもよい。

【0014】

切断ブレード支持は、可動構造に対し、作動位置と作動位置から外側に外れたリセット位置との間において移動可能であってもよい。

【0015】

上部が開口した略長方形の容器であって、直立した４つの側壁を有する容器にフラップを形成するための別のシステムは、容器のための支持に対して垂直に移動可能なフレームアセンブリと、フレームアセンブリに連結され、水平の折り線を容器の各側壁に形成するように構成された４つの折り目形成アセンブリと、を含んでいてもよい。折り目形成アセンブリは、あらゆる寸法の容器に適応するために、各直交方向に調節できるように、フレームアセンブリに取り付けられていてもよい。

【0016】

折り目形成アセンブリは、少なくとも２つの折り線を同時に形成するように構成されてもよい。

【0017】

上部が開口した略長方形の配送容器であって、直立した４つの側壁を有する配送容器にフラップを形成するためのシステムを、異なる寸法の容器に用いるために調節する方法において、システムは、容器のための支持に対して垂直に移動可能なフレームアセンブリと、水平の折り線を容器の各側壁に形成するためにフレームアセンブリに連結された４つの折り目形成アセンブリと、を含んでいてもよい。各折り目形成アセンブリは、水平の折り線であって、折り線の上方にある側壁の上部を折り線の下方にある側壁の下部に対して直立した向きから水平の向きへ折り曲げることを容易にする折り線を形成するために、互いに対して且つ互いから離間するように移動して間に側壁を挟むことができる、向かい合う水平の折り目形成部材を含んでいてもよい。当該方法は、（ａ）フレームアセンブリ上の折り目形成アセンブリのうち、少なくとも２つの折り目形成アセンブリを、異なる寸法の配送容器に適応するために互いに対して又は互いから離間する方向に移動させるステップと、（ｂ）２つの折り目形成アセンブリの向かい合う折り目形成部材を取り替えて、折り線が形成される容器の側壁の幅に延在する折り目形成部材を提供するステップと、を含んでいてもよい。

【0018】

システムは、配送容器内の最も高い物品の高さを検知するためのセンサーを含んでいてもよく、当該センサーは、フレームアセンブリにより水平に支持され、配送容器内に受容されるように構成された圧力プレートを含んでいてもよい。したがって、方法は、この圧力プレートを、異なる寸法の配送容器内に受容されるように構成された圧力プレートに取り替えるステップをさらに含んでいてもよい。

【0019】

上部が開口した略長方形の配送容器であって、直立した４つの側壁を有する配送容器にフラップを形成するためのシステムを、異なる寸法の容器に用いるために調節するための別の方法において、システムは、容器のための支持に対して垂直に移動可能なフレームアセンブリと、容器の側壁を各隅に近接して切断してフラップを形成するために、フレームアセンブリに連結された４つのフラップ形成アセンブリと、を含んでいてもよい。各フラップ切断アセンブリは、フレームアセンブリが下方に移動したとき、容器の側壁を、容器の隣り合う側壁から予め定められた距離だけ垂直に切断するために、容器の各側壁と切断ブレードとを位置決め可能に係合させるための容器安定化装置を含んでいてもよい。方法は、（ａ）切断ブレードを、容器から離間したリセット位置から、切断ブレードが容器の側壁の上方に直接配置される切断位置へ移動させるステップと、（ｂ）異なる寸法の配送容器に適応するために切断位置を調節するステップと、と含んでいてもよい。

【0020】

上部が開口した容器であって、長方形の底壁と、底壁の周囲から延びる直立した４つの側壁とを有し、支持により支持された状態で隣り合う側壁同士が接する隅を形成する容器にフラップを形成するためのシステムにおいて、フラップ形成システムは、（ａ）容器のための支持に対して垂直に移動可能な可動構造を支持するフレームと、（ｂ）支持上にある容器内の最も高い物体の高さを検知するためにフレームに連結されたセンサーと、（ｃ）可動構造とともに移動するために可動構造に連結され、側壁に容器の各隅と近接して、容器内の最も高い物体の検知された高さの関数として決定された深さに垂直の切断を施す４つの切断アセンブリと、（ｄ）可動構造とともに移動するために可動構造に連結され、水平の折り線を、容器の各側壁に、容器内の最も高い物体の検知された高さの関数として決定された共通の高さに形成する４つの折り目形成アセンブリと、を含んでいてもよい。

【0021】

フレームは、可動構造を移動させるためのモータを含んでいてもよい。モータは、制御部に連結されたサーボモータとコーダとを含んでいてもよく、制御部は、コーダからのデータに基づいて容器内の最も高い物体の高さを決定するように構成されている。システムは、モータとセンサーと通信する制御部を含んでいてもよく、制御部は、センサーから信号を受信すると、モータが支持構造をさらに下方へ移動させることを停止する。

【0022】

センサーは、可動構造の下に吊り下げられ、容器内に受容されるために容器の底壁よりも小さい長方形のプレートと、長方形のプレートが容器内の最も高い物体と接触すると、信号を出力するように構成された表示器と、を含んでいてもよい。

【0023】

切断アセンブリと折り目形成アセンブリとは、共通の水平の断面領域内に点在していてもよく、センサーもまたこの領域に位置していてもよい。

【0024】

システムは、検知された高さに基づき可動構造の移動を制御するために、センサーと通信する制御部を含んでいてもよい。

【0025】

切断アセンブリは、２つの平行な平面のそれぞれに、２つの切断ブレードを含んでいてもよく、平面は、容器の幅よりも小さい距離に離間している。

【0026】

切断ブレードは、水平方向及び垂直方向に対して傾斜している刃先を有していてもよい。

【0027】

上部が開口した略長方形の配送容器であって、各隅で接合された直立した４つの側壁を有し、隣り合う側壁同士は各隅で接する配送容器を閉蓋するための別の方法は、容器の１つ又は複数のフラップを内側に折り曲げつつ、容器を第１ステーションと第２ステーションとの間において移動させるステップを含んでいてもよい。

【0028】

移動させるステップは、第１の容器を第１ステーションから第２ステーションへ移動させると同時に、第２の容器を第１ステーションへ移動させることを含んでいてもよい。

【0029】

折り曲げステップは、容器内の最も高い物品の予め定められた高さに基づいてフラップ折り曲げ装置の高さを調節することを含んでいてもよい。

【0030】

方法は、スレッドが軸方向に容器の近傍の位置に移動したとき、容器の折り線の近傍に粘着剤を塗布するステップをさらに含んでいてもよい。

【0031】

折り曲げステップは、少なくとも２つのフラップを順次折り曲げることを含んでいてもよい。

【0032】

折り曲げステップは、横側にある向かい合うフラップを順次折り曲げることを含んでいてもよい。

【0033】

上部が開口した略長方形の配送容器であって、各隅で接合される直立した４つの側壁を有し、隣り合う側壁同士は各隅で接する配送容器を閉蓋するための別の方法は、（ａ）支持構造を容器に対して垂直に移動させるステップと、（ｂ）容器内の最も高い物体の高さを検知するステップと、（ｃ）側壁を容器の各隅に近接して、容器内の最も高い物体の検知された高さの関数として決定された深さに垂直に同時に切断するステップと、（ｄ）水平の折り線を、容器の各側壁に、容器内の最も高い物体の検知された高さの関数として決定された共通の高さに形成するステップと、（ｅ）容器を施蓋ステーションに移動させつつ、垂直に切断するステップと形成するステップとにより形成されたフラップを、直立した向きから水平の向きへ、内側に折り曲げるステップと、（ｆ）容器の上部側を、内側に折り曲げられたフラップを覆うように施蓋するとともに、この蓋を容器に固定させるステップと、を含んでいてもよい。

【0034】

施蓋するステップは、直交する方向に延出するタブを有する蓋を提供することを含んでいてもよく、固定させるステップは、容器の折り線を覆うようにタブを下方に折り曲げることと、タブを容器の各側壁に固定させることと、を含んでいてもよい。

【0035】

方法は、蓋がマガジンから容器に移動するとき、粘着剤を蓋の少なくとも２つのタブに塗布するステップをさらに含んでいてもよい。

【0036】

配送容器を当該配送容器内の最も高い物品の高さに対して寸法決めするための方法は、（ａ）配送容器内の最も高い物品の高さを検知するステップと、（ｂ）切断ブレードを、検知された側壁のうちの１つと平行且つ検知された側壁のうちの１つから予め定められた距離に配置するステップと、（ｃ）切断ブレードを、検知された高さに基づく距離だけ下方に移動させるステップと、を含んでいてもよい。

【0037】

切断ブレードは刃先を有し、切断ステップにおいて、方法は、切断ブレードを刃先と平行な方向に移動させるステップをさらに含んでいてもよい。

【0038】

切断ブレードは刃先を有し、方法は、刃先が切断される配送容器の側壁と非平行になるように切断ブレードを支持するステップをさらに含んでいてもよい。

【0039】

切断ステップにおいて、方法は、切断ブレードを直立した側壁により境界をなした容器の内部容積から離間する方向に後退させるステップを含んでいてもよく、後退させるステップは該ステップ中に切断ブレードが側壁に係合して側壁を切断するにつれて行われる。

【0040】

切断するステップの後、方法は水平の折り線を、容器の側壁に、容器の４つ全ての側面上にある共通する高さに形成するステップをさらに含んでいてもよい。

【0041】

本発明のこれらの特徴及びその他の特徴は、以下の説明及び添付の図面において詳述される。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】周知の配送容器の斜視図である。

【図2】従来技術の容器閉蓋システムの概略図である。

【図3】図２のシステムにより、図１の容器の上部側を閉蓋するために使用される周知の蓋素材の斜視図である。

【図4】本発明により提供される自動容器閉蓋システムの概略図である。

【図5】本発明により提供される例示的な自動閉蓋システムの斜視図であって、フラップ形成ステーションと隣り合う、第１位置にあるフラップ閉蓋アセンブリとフレームアセンブリとは、フラップ形成ステーション及び施蓋ステーションをより明確に示すために取り除かれている。

【図6】図５の自動閉蓋システムの斜視図であって、自動閉蓋システムは施蓋ステーションと隣り合う、第２位置にあるフラップ閉蓋アセンブリを備える。

【図7】図６の自動閉蓋システムの別の斜視図である。

【図8】図６の自動閉蓋システムの別の斜視図である。

【図9】図５の自動閉蓋システムのフラップ形成アセンブリの拡大斜視図である。

【図10】図９のフラップ閉蓋アセンブリの切断ブレードのハウジングの拡大立面図である。

【図11】図１０の切断ブレードのハウジングの立面図であって、ハウジングの複数の部分は内部部品を示すために透明に描画されている。

【図12】図１１の切断ブレードのハウジングの斜視図である。

【図13】図１１の切断ブレードのハウジングの別の斜視図であって、ハウジングの複数の部分は内部部品を示すために取り除かれている。

【図14】容器側から見た、図１０の切断ブレードのハウジングの斜視図である。

【図15】図６の自動閉蓋システムのフラップ形成アセンブリの別の拡大斜視図である。

【図16】図９のフラップ形成アセンブリのフラップ切断アセンブリ及び折り線形成アセンブリの一部の拡大断面斜視図である。

【図17】図６の自動閉蓋システムの別の拡大正面斜視図である。

【図18】図１７の自動閉蓋システムの別の斜視図である。

【図19】図６の自動閉蓋システムから離れたフラップ折り曲げステーションの俯瞰斜視図である。

【図20】図１９のフラップ折り曲げステーションの正面斜視図である。

【図21】図２０のフラップ折り曲げステーションの拡大斜視図である。

【図22】図１９のフラップ折り曲げステーションの別の斜視図である。

【図23】図１９のフラップ折り曲げステーションの底面斜視図である。

【図24】図１９のフラップ折り曲げステーションの一部分の拡大斜視図である。

【図25】図２４のフラップ折り曲げステーションの別の斜視図である。

【図26】図１９のフラップ折り曲げステーションの別の部分の拡大斜視図である。

【図27】図２６のフラップ折り曲げステーションの別の部分の拡大斜視図である。

【図28】反対側から見た、図２７のフラップ折り曲げステーションの一部分の拡大斜視図である。

【図29】図６の自動閉蓋システムの別の斜視図であって、フラップ形成アセンブリ及びフラップ折り曲げアセンブリを省略して施蓋システムを残したものである。

【図30】図２９の施蓋ステーションの一部分の拡大斜視図である。

【図31】容器支持構造が図示されていない、図２９の施蓋ステーションの一部分別の斜視図である。

【図32】図２９の施蓋ステーションの一部分の別の拡大斜視図である。

【図33】図２９の施蓋ステーションの一部分の別の拡大斜視図である。

【図34】図２９の施蓋ステーションの一部分の別の拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

［詳細な説明］
これらの図面に関し、本発明に従って提供される例示的なシステム４０は、図４に概略的に示されている。また、例示的な実施形態は残りの図面を参照しながら説明する。これは、長方形の容器２０から、迅速かつ効率的に最適な高さの箱を形成する自動容器閉蓋システム４０である。ここでいう「容器」や「箱」といった用語は、同じものを意味する。図１に示すように、容器２０は、一般的には、長方形の底壁４２、及び底壁４２の周囲と境界をなす直立した側壁４６及び４８を有し、上部５０に開口端を有する。側壁４６及び４８は、各隅５２で交差する。例示的な容器２０及び蓋素材３３はボール紙製であり、具体的には、リサイクル可能且つ再利用可能であり、再生可能な資源によって主に構成される段ボール紙である。

【0044】

次に、図４及び図５を参照する。容器２０は、上流端５４から下流端５６に対して下流方向５８にシステム４０を移動して通る。上流方向は下流方向の逆方向である。この下流方向５８は軸方向と称してもよく、水平面において、横方向６０は軸方向と直交する。それゆえ、システム４０を移動して通る容器２０は、軸方向５８と直交する向かい合う軸方向の側壁４６と、軸方向５８と平行な向かい合う横側壁４８と、を有する。

【0045】

図４から図８に示す図示したシステム４０は、フラップ形成ステーション６２と、フラップ折り曲げステーション６４と、施蓋ステーション６６と、を含む。フラップ折り曲げステーション６４は、容器２０をフラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６へと移動させる。フラップ形成ステーション６２は、容器２０内の内容物の高さを検知するセンサー７０と、フラップ形成アセンブリ７２であって、センサー７０により提供される情報に基づき、容器２０の向かい合う側壁４６又は４８を垂直に隅５２に近接して切断し、４つ全ての側壁４６及び４８に折り目づけして側壁の切断部の遠位端で水平の折り線を形成するフラップ形成アセンブリ７２と、を含む。フラップ折り曲げステーション６４は、フラップを折り線の上方で内側に折り曲げるフラップ折り曲げアセンブリ７４を含む。

【0046】

フラップ折り曲げアセンブリ７４は、容器２０をフラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６へ運搬するスレッド７６に取り付けられていてもよく、スレッド７６が容器２０を移動させると、フラップ形成アセンブリ７４がフラップを内側に折り曲げる。施蓋ステーション６６は容器２０を密閉し、また、箱２０を内側に折り曲げられたフラップを覆うようにして覆い、内容物が箱の中で密閉されることを確実にする施蓋アセンブリ７８を含んでいてもよい。例えば、フラップが容器２０の開口端を十分に閉蓋すると、フラップは予め塗付された粘着剤によって互いに付着し合い、個別の蓋やさらなる閉蓋操作が不要となる場合がある。この場合、施蓋アセンブリ７８は省略されてもよい。施蓋アセンブリ７８が設けられない場合、フラップ折り曲げステーション６４が容器２０をフラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６まで、ラベル付け等の別の操作のために移動させてもよく、又はシステム４０の下流端５６における位置まで直接移動させてもよい。

【0047】

また、容器閉蓋システム４０は、システム４０の部品を支持するためにフレーム又はフレームアセンブリ７９を含んでいてもよく、システム４０は、容器２０がシステム４０を移動して通過するとき、通常は下方から容器２０を支持するために容器支持８０を含む。

【0048】

また、システム４０は、フラップ形成ステーション６２、フラップ折り曲げステーション６４、及び施蓋ステーション６６（もし存在すれば）と通信する制御部９０も含む。

【0049】

［制御部］
制御部９０はシステム４０のあらゆる部品を制御するように構成され、制御部９０がその機能を実行することを可能にするプロセッサと、メモリと、プログラム命令と、を含んでいてもよい。制御部９０は、システム４０の各ステーション６２、６４、及び６６と通信しており、単一のユニット、又はシステム４０の１つ又は複数の部品にそれぞれ関連した個別の制御部のように、複数のユニットに亘り配置されていてもよい。

【0050】

［フラップ形成ステーション ―センサー］
さらに図９を参照する。センサー７０は、容器２０内にある最も高い物品の高さを示すために制御部９０と通信しているシステム４０の第１の部品である。センサー７０は別のステーションに設けられていてもよい、又はフラップ形成ステーション６２において容器２０の占有領域内で、フラップ形成ステーション６２及びフラップ形成アセンブリ７２と一体化していてもよい。センサー７０は、箱２０内にある最も高い物品の高さを検知し、検知した高さを表す信号を制御部９０に出力する。検知された高さは、垂直のフラップ切断部の長さ、水平の折り線の高さ、及びスレッド７６上のフラップ折り曲げアセンブリ７４の高さを決定する際に使用される。

【0051】

図示された実施形態において、センサー７０は、１つ又は複数の、一般的には箱２０内に嵌合するように寸法決めされた水平の平板材である圧力プレートを含む。圧力プレートは、圧力センサー等のセンサー要素に連結され、プレート７０が容器２０内の最も高い物品と係合すると検知する。圧力プレート７０は、重さを軽減するために、図示するように穴が空いていてもよい。通常は、圧力プレート７０は、容器２０の上部側、つまりは開口した上部５０を介してぴったりと受容されるように寸法決めされている。これにより、最も高い物品が側壁４６又は４８の近位にあっても、圧力プレート７０が確実に容器２０内の最も高い物品と接触するようになるとともに、プレート７０が容器２０から後退するときに容器２０内のどんな軽量の物品にも引っ掛かってしまうことを最小限に抑える一助となる。圧力プレート７０が箱２０に進入すると、圧力プレート７０は、箱２０内の最も高い物品と係合する。図示されたセンサー７０は、光学センサーでは、容器２０内のばらになった紙の破片又は容器２０内の別の軽量の物品が容器２０内で最も高い物品として検知されてしまうおそれがある、という点において光学センサーよりも優れている。圧力プレート７０及び関連した圧力センサーを用いることで、容器内にある紙の破片又は容器２０内にある他の軽量の梱包材によって、図示されたセンサー７０が、梱包材のそのような部分が容器２０内の最も高い物品であると誤認するおそれがなくなる。

【0052】

システム４０は図示されたセンサー７０に限定されず、箱２０内の最も高い物品の高さを検知しさえすればどんなセンサーも含んでいてもよく、例えば、光学センサーや、箱内の複数の領域を探査可能な機械式センサー等である。或いは、センサー７０は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、バーコード、又はその他の識別装置を用いて箱２０内の物品を識別する倉庫管理システムと、制御部９０に内蔵された又は制御部９０によってアクセス可能なメモリに記憶された製品の寸法のルックアップテーブルと、を含んでいてもよい。

【0053】

図示されたシステム４０において、センサー７０は、フラップ折り曲げステーション６２において容器２０の占有領域内で作動するとともに、センサー７０が容器２０の開口側５０を見下ろして容器２０内の物体を確認することができるように、容器２０の上方に配置されている。センサー７０は、フラップ形成アセンブリ７２の動作を通知するために容器２０内の最も高い物品を検知する必要があるため、フラップ形成アセンブリ７２の動作の前又は動作中に容器２０内の最も高い物品の確認を開始してもよいが、フラップ形成アセンブリ７２が動作を完了すると同時に又は動作を完了する前に容器２０内の最も高い物品を検知するように動作しなければならない。

【0054】

［フラップ形成ステーション―フラップ形成アセンブリ］
フラップ形成アセンブリ７２もまた、センサー７０を有するフラップ形成ステーション６２にあり、一般的には、各隅５２に近接して容器２０の側壁４６及び４８を垂直に切断するフラップ切断アセンブリ９４と、容器２０の４つ全ての側面にフラップを形成するために容器２０の側壁４６及び４８に水平の折り線を形成する折り線形成アセンブリ９６と、を含む。折り線形成アセンブリ９６は、或いは、折り目形成アセンブリ又は折り目付けアセンブリと称してもよい。折り線は、センサー７０が検知した最も高い物品の検知された高さに対して予め定められた距離、つまりは最も高い物品の高さの位置、当該高さより上方、又は当該高さより下方に、側壁４６及び４８における垂直の切断部の遠位端に近接して形成される。

【0055】

フラップ切断アセンブリ９４及び折り目付けアセンブリ９６に加え、フラップ形成アセンブリ７２は、支持構造１０２を含む。支持構造１０２は、フレームアセンブリ１００の一部であるとともに、容器２０及び容器支持８０の上方の起立した位置において、上方からフラップ切断アセンブリ９４と折り目付けアセンブリ９６とを支持する。支持構造１０２は、フラップ切断アセンブリ９４及び折り目付けアセンブリ９６が取り付けられる支持プレート１０４を含む。図示された実施形態において、センサー７０、具体的には圧力プレート７０は、より小型のフラップ形成ステーション６２を提供するために、フラップ切断アセンブリ９４及び折り目付けアセンブリ９６の要素によって境界をなした容積内で支持プレート１０４に取り付けられる。

【0056】

また、支持構造１０２は、垂直レール１０６と、レール１０６に沿って垂直に支持プレート１０４を移動させるための駆動要素と、をさらに含み、レール１０６はフレームアセンブリ１００によって容器支持８０の上方で支持されている。支持プレート１０４は、空気圧式アクチュエータ、油圧アクチュエータ、サーボモータ等の物体を移動させるための任意の手段により、垂直レールに対して移動されてもよい。図示されたフラップ形成アセンブリ７２は、サーボモータ１０８を利用し、支持プレート１０４をレール１０６に沿って、直立した待機位置から、センサー７０により検知された高さに基づく位置にある、待機位置より下方の折り線形成位置又は折り目付け位置まで垂直に移動させる。サーボモータ１０８には、コーダとも称される符号化装置が設けられ、サーボモータ１０８が容器支持８０の上方の開始位置又はリセット位置に対して支持プレート１０４を移動させた距離を示す出力を提供してもよい。また、この垂直の移動により、垂直の切断機能が提供されるとともに、折り目付けアセンブリ９６を所望の高さに配置して水平の折り線が形成される。

【0057】

［フラップ切断アセンブリ］
容器２０における垂直の切断は、容器２０の各隅５２に近接した各垂直の切断部を形成するための手段を提供する４つの別個の切断アセンブリ１１２により構成されるフラップ切断アセンブリ９４により同時に行われる。切断アセンブリ１１２は、支持プレート１０４とともに垂直に移動するために、支持プレート１０４に取り付けられている。

【0058】

図９から図１６にさらに詳細に示されている図示された実施形態において、各切断アセンブリ１１２は、支持プレート１０４に枢着された支持アーム１２０の遠位端に取り付けられたハウジング１１６内で支持される切断ブレード１１４を含む。それゆえ、支持アーム１２０をピボットアームと称してもよい。ピボットアーム１２０は、ハウジング１１６及び切断ブレード１１４を、容器２０から離間した休止位置から、休止位置から内側に離間しているとともに容器２０に近い切断位置に向けて移動させるように構成されている。図示された実施形態において、支持プレート１０４とピボットアーム１２０の近位端との間に取り付けられたアクチュエータ１２１は、切断ブレード１１４及びハウジング１１６を休止位置から切断位置に向けて移動させ、折り目付けアセンブリ９６のための鋏型支持アーム１２４に連結されたピボットピン１２２によって定められた回転軸を中心にピボットアーム１２０を回転させる。

【0059】

切断アセンブリ１１２のためのピボットアーム１２０は、ハウジング１１６を軸方向内側に移動させる一方で、ハウジング１１６もまた、ハウジング１１６と隣り合うピボットアーム１２２に取り付けられた１対の平行な蟻継ぎガイド１２５及びハウジングアクチュエータ１２６を介し、ピボットアーム１２０の遠位端に対して横方向に移動するように取り付けられている。それゆえ、ハウジング１１６及び切断ブレード１１４は、側方内側へ移動し、切断ブレード１１４を、容器２０の隅５２から予め定められた距離に切断される容器２０の側壁４６の上に位置づける。フラップ切断アセンブリ９４は、一般的には、各切断アセンブリ１１２において１対の切断ブレード１１４を含み、２つの切断ブレードのそれぞれは、容器２０の幅よりも小さい距離だけ離間した２つの平行する面にある。換言すると、切断ブレード１１４は、一般的には、容器２０の壁の厚みよりもわずかに大きい距離だけ容器２０の外縁から内側に離間している。

【0060】

蟻継ぎガイド１２５は、ハウジング１１６のピボットアーム１２０に対する移動運動を、横方向に、横方向内側に切断位置に向かって制御する。蟻継ぎガイド１２５及びピボットアーム１２０は、それゆえ、協働してハウジング１１６及び切断ブレード１１４を軸方向及び横方向に、休止位置と切断位置との間において移動させる。

【0061】

切断位置において、容器２０の隅５２と切断ブレード１１４との空隙を安定させることを補助するために、容器安定化装置又は安定化要素１３０とも称されるガイド要素が、切断ブレード１１４から外側及び下方に離間した位置において、ハウジング１１６に取り付けられているとともに、ハウジング１１６から延在している。安定化要素１３０は、切断ブレード１１４から平行面において離間した、垂直の制御面を有する。安定化要素１３０は、容器２０の横側壁４８と係合し、容器２０の隅５２と切断ブレード１１４が軸方向側壁４６を切断する面との間に空間を画定するように構成されている。安定化要素１３０は、切断ブレードのハウジング１１６に取り付けられていることで、常に切断ブレード１１４とともに移動し、切断ブレード１１４に対し、容器２０の隣り合う側壁４８から一定の空隙を画定する切断ガイドとして作用する。容器２０の各軸方向側にある、隣り合う切断アセンブリの対の安定化要素１３０は、容器２０の向かい合う横側壁４８と係合し、切断する際に切断ブレード１１４と近接した横側壁４８を安定させるように協動する。切断は、容器２０のある部分を容器２０の別の部分から切断しさえすれば、どんな容器材の切断であってもよい。

【0062】

また、ハウジング１１６は、切断ブレード１１４の下方に配置された安定化ガイドローラ１３２を含んでいてもよく、安定化ガイドローラ１３２は、切断される容器２０の軸方向側壁４６に対し、横側壁４８によって形成される隅５２に近接して跨る。安定化ガイドローラ１３２は、切断される容器２０の壁を安定させる安定化要素であるとともに、切断ブレード１１４とともに移動して、切断ブレード１１４が容器２０の壁に作用するときに切断ブレード１１４により発生する外向きの力に反作用する。向かい合う切断アセンブリの安定化ローラは、容器を、容器２０の向かい合う軸方向の側面と係合する向かい合う切断アセンブリ１１２の間で軸方向に安定させる。それゆえ、容器２０は、切断動作中に、４つ全ての切断アセンブリ１１２の間に挟まれて、各切断ブレード１１４と隣り合って安定させられる。

【0063】

一般的には、切断位置は、容器２０の寸法の関数として、予め定められている。しかしながら、別の方法として、切断位置は、ハウジング１１６及び切断ブレード１１４の、容器２０の側壁４６及び４８に対する位置決めを自動化するためのフィードバックを与えるために、１つ又は複数のセンサーを用いて決定又は調節されてもよい。切断位置において、切断ブレード１１４は、切断される側壁４６の平面と直交且つ交差して延在する。

【0064】

また、切断アセンブリ１１２は、切断モータ１３４、又は切断ブレード１１４をハウジング１１６に対して移動させるためのその他の手段も含む。切断ブレード１１４は、刃先１３６を有するとともに、ブレード１１４を、切断動作の前に、刃先１３６と略平行である前方向へ軸方向に進行させ、切断動作においては、切断ブレード１１４が支持プレート１０４とともに垂直方向下方に移動するとき、切断ブレード１１４を前方向とは反対の逆方向に退却させるために、切断モータ１３４に連結されている。図示された実施形態において、ハウジング１１６は、切断ブレード１１４を、刃先１３６が非水平の向きにある状態で、垂直平面において支持する。切断ブレード１１４は、ラック１４０ともに移動するために、ラック１４０に連結されている。モータ１３４は、ハウジング１１６及びピニオンギア１４２に連結されており、ピニオンギア１４２は、ラック１４０に係合して切断ブレード１１４のハウジング１１６に対する、前後運動を駆動する。切断ブレード１１４の延出位置及び格納位置を制御するために、ピニオンギア１４２は、ハウジング１１６に取り付けられているとともに、制御アーム１４４の通路に周方向に配置された各制御スイッチ又は位置センサー１４６と１４８との間において、ピニオンギア１４２とともに回転する制御アーム１４４に連結されている。制御スイッチ１４６及び１４８は、切断ブレード１１４の延出位置及び格納位置に対応するように配置され、制御アーム１４４により係合すると、モータ１３４に停止を知らせる信号を出力する。

【0065】

切断ブレード１１４は、軸方向に、刃先１３６と平行に、水平に対して約１０度から約８０度に傾斜した軸に沿って前進及び後退する。傾斜は、より好ましくは、約２０度から約７０度、より好ましくは、約３０度から約６０度、そしてより好ましくは、約４５度である。モータ１３４は、切断ブレード１１４が容器２０の側壁４６の上部に係合する前に、切断ブレード１１４を延出位置まで延出させるとともに、切断ブレード１１４が垂直方向下方に移動するとき、切断ブレード１１４を格納位置まで軸方向外側に向かって後退させるために制御され、容器２０内の最も高い物品を検知するセンサー７０によって生成される信号を受け、切断部の遠位端に到達するまで側壁４６を切断する。

【0066】

従って、切断動作において、切断ブレード１１４は、垂直方向下方に移動すると、軸方向外側にも、容器２０の向かい合う軸方向側壁４６に近接する向かい合う切断ブレード１１４から離間するように移動しながら後退する。切断ブレード１１４が外側へ移動すると、切断ブレード１１４の異なる部分が容器２０の側壁４６と係合し、切断ブレード１１４が外側方向へ移動したときのみ側壁４６を切断する。切断動作は粉塵を最小限に抑えるとともに、刃先１３６の長さに沿った大きい範囲を利用し、刃先１３６の連続的な部分を側壁４６に係合させて切断ブレード１１４を研ぐ又は交換する時間間隔を最大限にする。また、傾斜した刃先１３６によれば、切断ブレード１１４は、容器２０向かって上方にも角度づけされており、これにより、容器２０の側壁４６を切断する際に必要な力を最小限に抑えている。また、切断ブレードの上方に角度づけされた向きにより、切断部の遠位端においてピボットアーム１２０が作動し、側壁４６の追加切断を最小限に抑えるために切断ブレード１１４を側壁４６との係合から離脱移動させる。さらに、角度づけされた又は傾斜した切断ブレード１１４では、容器の側壁４６を貫通移動させ易い。

【0067】

一方、垂直方向の下方にのみ移動する静的切断ブレードでは、刃先の狭い部分が摩耗し、熱くなり、且つより多くの粉塵を生成する。そして、急速に振動し、切断ブレードを容器の側壁を挟んで反対方向に何度も前後に移動させる振動型切断ブレードでは、静的ブレードよりもさらに多くの粉塵が発生する。その結果、切断中に切断ブレード１１４を移動させ、刃先１３６のより多くの部分を、切断中に逆向きにすることなく容器２０の側壁４６から露出させることで、切断ブレード１１４は長持ちするとともに、先行技術よりも発生する粉塵が少ない。切断ブレード１１４を非水平角度に保持することにより、刃先１３６のより多くの部分を容器２０の側壁４６に接触させるとともに、切断ブレード１１４を容器２０の側壁４６に貫通移動させるのに必要な力を低減する。

【0068】

ボール紙の容器のなかには、容器が組み立てられたところの１つの隅と隣り合う壁が部分的に二重壁であるものがあり、一般的には、この二重壁は、容器の横側壁４８上にある。それゆえ、容器２０は、二重壁部分を避けるために、容器２０の軸方向側壁４６においてのみ切断されることが多い。その結果、切断ブレード１１４は、一般的には、隅５２の外縁から、側壁４６又は４８の少なくとも厚さ２つ分に相当する距離だけ離間している。それゆえ、側壁が切断ブレード１１４によって切断されると、隅５２と隣り合う軸方向側壁４６の一部は、垂直方向の切断部と容器２０の隅５２との間にフランジを形成するために、隣り合う横側壁４８と接合されたままであってもよい。一般的には、この追加のフランジは、横側壁４８から形成されるフラップが下方に折り曲げられると、横フラップが閉蓋されるときの横フラップの平面と共通の平面における位置まで外側へ押し出され、フラップが水平向きに倒伏できるようにする。

【0069】

作動中、容器２０がフラップ形成ステーションに到達すると、切断ブレード１１４は延出され、ハウジング１１６は休止位置から切断位置まで内側に移動され、容器２０の各隅５２に近接して各側壁４６及び４８と係合するとともに、容器２０を切断アセンブリ１１２間で挟む。いったんハウジング１１６が容器２０の側面に対向する位置に位置決めされて切断ブレード１１４が延出されると、切断アセンブリ１１２は、容器２０の側壁４６を切断可能状態となる。４つ全ての切断アセンブリ１１２が同時に適切な位置へ移動してもよい。ある切断アセンブリ１１２が別の切断アセンブリ１１２を待つ必要はない。支持プレート１０４は、切断を開始するために垂直方向下方に移動し、切断アセンブリ１１４は側壁４６を貫通切断し、センサー７０により検知された最も高い物品の上部に対して予め定められた距離にある垂直方向の位置で停止する。切断動作中、切断ブレード１１４は、刃先１３６の未使用の部分を、切断される容器２０の側壁４６に対して絶えず提供するために軸方向に後退する。切断部の遠位端において、ピボットアーム１２０は切断ブレード１１４を軸方向外側に移動させて容器２０の側壁４６との係合から離脱させ、切断ブレード１１４が容器２０から離間すると、アクチュエータ１２６はハウジング１１６を蟻継ぎガイド１２５上で側方外側に休止位置まで移動させてもよい。いったん折り線が側壁４６及び４８に形成されると、支持プレート１０４は、上昇した待機位置に戻って次の容器２０に備えることが可能である。

【0070】

［折り線形成アセンブリ］
折り線形成アセンブリ９６（或いは、簡略的に折り目形成アセンブリ又は折り目付けアセンブリとも称す）は、側壁４６及び４８を、それぞれ、容器２０の側壁４６及び４８を折り曲げる、折り目付けする、或いは軟化させる対をなした折り目付け要素１５８の間に挟み、それにより４つ全ての側壁４６及び４８に折り線を形成することで、側壁４６及び４８のそれぞれの、フラップ切断アセンブリ９４により形成された側壁の垂直方向の切断部の遠位端同士の間に水平の折線を形成する。折り線は、容器の４つ全ての側面の略水平面、すなわち水平線に形成される。折り線によりヒンジ及びヒンジ軸が形成され、フラップは、折り線の上方において力が加えられると、ヒンジ軸を中心として、一般的には容器２０の内部へ向かって内側に回転する。

【0071】

折り目付けアセンブリ９６は、センサー７０が容器２０内の最も高い物品の高さを検知してから折り線を形成し、容器の側壁４６及び４８がフラップ切断アセンブリ９４により切断される前に、切断される際に、或いは切断された後に折り線を形成するように作動してもよい。折り目付け要素１５８の各対は、４つ全ての側壁４６及び４８に同時に折り線を形成してもよいし、向かい合う側壁４６又は４８の一連の対に形成してもよいし、各側壁４６又は４８に順次形成してもよい。

【0072】

折り目付け要素１５８は、内側折り目付け部材１６０と外側折り目付け部材１６２とを含む。折り目付け要素１５８は、一般的には、同じ長さを有するため、一般的には、内側折り目付け部材１６０が容器２０内に受容されるように寸法決めされている。また、折り目付け要素１５８のうちの一方、例えば、容器２０内にある内側折り目付け部材１６０は、側壁４６又は４８の内側表面に貫通してもよい。

【0073】

折り目付け要素１５８は、近位端側が支持プレート１０４に連結されている各シザーアームアセンブリ１６６の遠位端側で支持されている。各シザーアームアセンブリは、ピボットピン１２２により中間地点で連結された１対のシザーアーム１７０及び１７２を含む。一方のシザーアーム１７０は、支持プレート１０４に対し回転可能に取り付けられていてもよく、他方のシザーアーム１７２は、支持プレート１０４に取り付けられたシザーアクチュエータ１７４に連結されて折り目付け要素１５８の挟み動作を生み出す。シザーアーム１７０及び１７２は、ピボットピン１２２により、近位端と遠位端との間において、互いに回転可能に連結されている。したがって、内側折り目付け部材１６０及び外側折り目付け部材１６２は、シザーアーム１７０及び１７２とシザーアクチュエータ１７４とを介し、内側折り目付け部材１６０と外側折り目付け部材１６２とが起動に先立ち離間し、内側折り目付け部材１６０と外側折り目付け部材１６２との間に容器２０の側壁４６又は４８が挟まれた状態で、折り線形成・折り目付け位置まで降下されるように、支持プレート１０４に連結されている。シザーアクチュエータ１７４の起動により、内側折り目付け部材１６０と外側折り目付け部材１６２とは、容器２０の側壁４６又は４８を、内側折り目付け部材１６０と外側折り目付け部材１６２との間において折り曲げるために、互いに対して移動する。換言すれば、作動と折り目付け要素１５８のための支持構造とは、容器２０の側壁４６又は４８を折り曲げて折り線を形成するために、内側折り目付け部材１６０及び外側折り目付け部材１６２を移動させるように構成されている。

【0074】

折り線は、連続的であってもよい。そして、側壁４６又は４８が延在する容器２０の各隅５２まで完全に延在していても延在していなくてもよい。しかしながら、内側折り目付け要素１６０及び折り目付け要素１６２は、通常は、容器２０の側壁４６又は４８の隣り合う表面の隣り合う隅５２同士の間の距離の全体に亘る。シザーアーム１７０及び１７２の遠位端側に取り付けられた内側折り目付け部材１６０及び外側折り目付け部材１６２は、異なる寸法の容器に適応するために、適切な長さの折り目付け要素１５８と代替可能であり、シザーアームアセンブリ１６６の位置は、支持プレート１０４に対して調節することができる。その調節を容易にするために、図示された支持プレート１０４は容器のさまざま寸法に適応するために内側又は外側に移動する各シザーアーム１６６のための平行なスロットを含む。内側折り目付け部材１６０及び外側折り目付けアセンブリ部材１６２により、容器２０の側壁４６又は４８から離間した休止位置と、内側折り目付け部材１６０及び外側折り目付け部材１６２の両方が容器２０の側壁４６又は４８との係合状態にある折り曲げ位置と、の間を移動する距離は、異なる寸法の容器に対して一定のままであってもよい。

【0075】

容器２０がフラップ形成ステーション６２に到着すると、フラップ切断アセンブリ９４は切断ブレード１１４を延出した切断位置まで移動させ、センサー７０は容器２０内の最も高い物品を検知するように作動する。図示された実施形態において、センサーは、支持プレート１０４の下に吊り下げられた支持プレート７０を含む。支持プレート１０４が降下すると、切断ブレード１１４は容器２０の側壁４６を４つ全ての隅５２に近接して側壁４６の上縁から切断部の遠位端まで同時に切断するが、これは、容器２０内の最も高い物品の検知された高さに基づいている。例えば、センサー７０は、圧力プレートが容器２０内の最も高い物品といつ係合したかを示すために信号を出力してもよく、制御部９０は、その信号を受けてサーボモータ１０８を停止してもよい。容器２０内の物品は、通常は、容器内での高さが、２５ｍｍから６０ｍｍである。折り目付けアセンブリ９６は、水平の折り線を、容器２０の側壁４６及び４８に、容器２０内の検知された最も高い物品の高さに対して予め定められた距離に形成する。サーボモータ１０８は逆転し、支持プレート１０４、フラップ切断アセンブリ９４、及び折り目付けアセンブリ９６を上昇させながら、容器２０の上方の待機位置に戻す。容器２０の側壁４６及び４８におけるフラップの形成は完了し、フラップは内側に折り曲げ可能な状態となる。

【0076】

［フラップ折り曲げステーション］
コンベアを使用して一連の容器をシステムを通じて輸送する従来の容器閉蓋システムとは異なり、本発明は、容器２０をフラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６へと移動させるために、可動型のフラップ折り曲げステーション６４のための土台としてスレッド７６を用いる容器閉蓋システム４０を提供する。スレッド７６は、容器２０とともに移動するキャリッジを含み、キャリッジ２０は、容器をキャリッジに固定するための手段及び／又はキャリッジとともに移動する１つ以上の他の機構を含む。フラップ形成アセンブリ７２の垂直方向に移動する部品とは異なり、フラップ折り曲げステーション６４は、容器２０を、容器支持８０に沿って、フラップ形成ステーション６２から下流方向に施蓋ステーション６６まで水平に移動させ、１つ又は複数の容器２０を、システム４０を通じて同時に移動させる。

【0077】

次に、とりわけ図１８から図２８を参照する。図示されたスレッド７６は、２つの容器２０を同時に、容器支持８０の上流端５４側の取り入れ位置から、次いで、下流方向にフラップ形成ステーション６２、施蓋ステーション６６、そして容器支持８０の下流端５６側の出力位置まで移動させることができる。システム４０よりも上流及び下流にある電動コンベアは、容器を取り入れ位置まで運搬し、出力位置から容器を収集してもよいが、スレッド７６は、容器２０をシステム４０を通じて移動させる。例えば、容器２０は、取り入れ位置から後退し、容器２０がフラップ形成ステーション６２を離れて施蓋ステーション６６へ移動するのと同時に、フラップ形成ステーション６２へ移動してもよい。或いは、容器２０は、スレッド７６が容器２０を施蓋ステーション６６から施蓋ステーション６６よりも下流にある出力位置まで移動させている間、フラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６まで移動してもよい。

【0078】

フラップ折り曲げアセンブリ７４はスレッド７６に取り付けられ、容器２０上のフラップを、略垂直な向きから、容器２０の側壁４６及び４８に沿って、容器２０の開口上部５０を覆って延在する略水平の向きまで、内側に折り曲げるように構成されている。フラップは、側壁４６及び４８の一部であって、切断アセンブリ９４により形成された垂直な切断部の間、且つ折り目付けアセンブリ９６により形成された折り線の上方にある。それゆえ、本発明により提供されるフラップ折り曲げステーション６４は、容器２０を施蓋ステーション６６へ移動しつつ、フラップを内側に折り曲げることで、時間を削減している。

【0079】

スレッド７６は、容器支持８０の下方で移動する、１対の被駆動摩擦プレート１９０及び１９１を含む。摩擦プレート１９０及び１９１は、容器支持８０に水平に沿った共通移動のために連結されており、摩擦プレート１９０及び１９１は、スレッド７６を容器支持８０に沿って移動させるための手段に連結されている。容器支持８０は、スレッド７６、容器２０、又はその両方を誘導しつつ、スレッド７６及び容器２０の両方を支持するための支持フレームとして機能していてもよい。摩擦プレート１９０及び１９１は、容器支持８０の上方で延出して容器２０の軸方向側壁４６と係合する、軸方向上流側クランプフィンガ１９２及び軸方向下流側クランプフィンガ１９４を有する。軸方向クランプフィンガ１９２及び１９４は、スレッド７６が移動して次の容器２０と係合することを可能にするため、容器支持８０の上面の下方に後退可能である。例えば、スレッド７６は、容器２０を施蓋ステーション６６まで移動させ、軸方向クランプフィンガ１９２を後退させ、そしてフラップ形成ステーション６２へ移動してフラップ形成ステーション６２で容器２０に係合してもよい。軸方向クランプフィンガ１９２及び１９４が容器２０を間に軸方向に把持する一方で、スレッド７６もまた、横側壁４８と係合して側壁４８を間に横方向に挟む、横クランプフィンガ１９６を含んでいてもよい。

【0080】

フラップ折り曲げアセンブリ７４は、スレッド７６とともに水平に移動するために取り付けられ、フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４の組み合わせを２組含む。フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４は、容器支持８０の横方向に離間した両側にある各プラットフォーム２０６に回転可能に取り付けられ、その間に容器２０を係合させる。フラップ折り曲げフィンガの各組は、横フラップ閉蓋フィンガ２０２と、軸方向フラップ閉蓋フィンガ２０４と、を含む。

【0081】

フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４は、近位端を中心とした回転のために取り付けられ、容器２０の隣り合う側壁４６又は４８と折り線の上方で係合し、フィンガ２０２又は２０４の一部が近位端から遠位端に向かって延在した状態で、フラップを内側へ押す。従って、フラップ折り曲げアセンブリ７４もまた、フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４の垂直方向の位置を、折り線の位置に基づいて調節する手段を含んでおり、折り線は、センサー７０により検知された容器２０内の最も高い物品の高さに対して決定される。

【0082】

プラットフォーム２０６は、容器支持８０に対する垂直の移動のために垂直レールに連結され、フラップ閉蓋フィンガ２０２及び２０４を折り線に対して適切な高さまで移動させるために制御される。プラットフォーム２０６は、容器支持８０上の容器２０の経路通路から横方向に離間した運搬位置と、運搬位置から水平方向に外れた折り曲げ位置であって、横フラップ折り曲げフィンガ２０２が容器２０の横側壁４８と係合する折り曲げ位置と、の間で横方向に移動可能である。軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０４もまた、容器２０の経路にある折り曲げ位置まで約９０度回転するために垂直軸を中心に回転可能であり、また、容器２０の軸方向側壁４６と係合状態にある。図示された実施形態において、軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０２は、容器支持８０の各横側から、協動して軸方向フラップを内側へ折り曲げる。或いは、１つ又は複数の軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０４は、軸方向側壁４６に係合し、軸方向フラップを、向かい合うプラットフォーム２０６上で支持されているフラップ折り曲げフィンガ２０４の補助を必要とせずに折り曲げるために、容器支持８０の共通の側から回転可能であってもよい。

【0083】

図示された実施形態において、フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４のそれぞれは、近位端側がクランクシャフト２１０に取り付けられているとともに、クランクシャフト２１０から延在し、且つ隣り合うフラップを押圧するためにクランクシャフト２１０とともに直立向きから水平向きに回転可能であり、フラップを開口した直立の向きから、側壁４６又は４８に沿って、容器２０の上端５０を覆うように延在する閉蓋した水平向きまで移動させる。複数のフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４が共通のクランクシャフト２１０に取り付けられていてもよく、複数のフラップ折り曲げフィンガは各フラップに作用してもよい。クランクシャフト２１０は、連続的であってもよいし、又はフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４を容器２０に向けて回転させるために協動する複数のセグメントによって形成されていてもよい。

【0084】

いったんフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４が容器２０の側壁４６及び４８とそれぞれ係合状態になると、フラップ閉蓋位置において、クランクシャフト２１０の回転によりフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４を回転させてフラップを折り線の上方で押しつけ、内側へ押す。一般的には、向かい合う軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０２の対又は向かい合う横方フラップ折り曲げフィンガ２０４の対のいずれか一方は、向かい合う軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０２の対又は向かい合う横フラップ折り曲げフィンガ２０４の対のいずれか他方が向かい合うフラップを閉蓋するように作動する前に、向かい合うフラップを折り曲げるように作動する。フラップは、通常は、向かい合うフラップが互いに重なり合う余地を生じさせるように、内側に順次折り曲げられる。フラップが短すぎて重なり合わない場合、向かい合うフラップは内側に同時に折り曲げられ、一方で直交する対は内側に順次折り曲げられてもよい。つまり、例えば、軸方向フラップが同時に折り曲げられ、そしてその後、横フラップが同時に折り曲げられてもよいということである。フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４は実質的に平坦であり、これにより、直交するフラップがフラップ折り曲げフィンガ２０２又は２０４の上部を覆って折り曲げられるので、フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４は、スレッド７０が容器２０を施蓋ステーション６６へ移動させると、折り曲げられたフラップを閉蓋した水平向きに保持することができる。施蓋ステーション６６において、又は施蓋ステーション６６の手前において、軸方向フラップ折り曲げフィンガ２０４は垂直軸を中心に回転して容器２０との係合から離脱し、そしてクランクシャフト２１０は、水平のフラップ折り曲げ位置から直立の位置までフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４を回転させる。これは、通常は、例えば、蓋が内側に折り曲げられたフラップに載置されるときに、フラップが直立の向きに戻ることでできないように行われる。具体的には、いったん蓋が容器２０の上方にフラップの長さよりも短い距離に配置されると、フラップは蓋を越えて開放されない。或いは、粘着剤又はフラップを水平向きに固定させるその他の手段が作用すると、フラップは開放されない。フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４が後退して直立の向きに回転復帰すると、フラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４を支持するプラットフォーム２０６は外側に移動し、そしてスレッド７６はフラップ折り曲げアセンブリ７４を上流に移動させて次の容器又は次の複数の容器を移動させるために待機する。

【0085】

図示されたフラップ折り曲げアセンブリ７４は、施蓋アセンブリ７８を補助するための接着アセンブリ２２０も含む。接着アセンブリ２２０は、プラットフォーム２０６に取り付けられた接着剤ディスペンサ２２２に粘着剤の供給源を含む。スレッド７６が上流に移動してフラップ形成ステーション６２で容器２０に係合すると、フラップ折り曲げアセンブリ７４はプラットフォーム２０６の位置を、折り線の高さに対して所望の位置に垂直方向に調節する。プラットフォーム２０６、とりわけ接着剤ディスペンサ２２２が上流に移動して横側壁４８を通過すると、接着剤ディスペンサ２２２は、粘着剤の線を、容器２０の横側壁４８の折り線の下方に、向かい合う外側に面する横側壁４８の各々に沿って塗布するために制御される。この粘着剤は、施蓋ステーション６６において蓋を容器２０に固定させることを容易にする。それゆえ、接着アセンブリ２２０は、接着剤ディスペンサ２２２であって、スレッド７６とともに水平に移動するとともに、スレッド７６が容器２０をフラップ形成ステーション６２から施蓋ステーション６６へ移動させるとき、容器２０の横側壁４８に粘着剤を塗布するために、センサー７０により検知された高さに基づいて適切な高さにフラップ折り曲げフィンガ２０２及び２０４とともにフラップ折り曲げアセンブリ７６に垂直に配置される接着剤ディスペンサ２２２を含む。

【0086】

［施蓋ステーション］
次に、特に、図２９から図３４を参照する。施蓋ステーション６６は、施蓋アセンブリ７８を含み、施蓋アセンブリ７８は、蓋を内側に折り曲げられたフラップに対し覆うように施し、配送のために蓋を容器２０に固定させる。蓋は、キャップと称してもよい。蓋は、図３に示すような、平面状の蓋素材３３から形成される。例示的な蓋素材３３は、主部３４を有する。主部３４は、略長方形の形状であり、容器２０の長方形の底壁４２ほどの大きさであるとともに、内側に折り曲げられたフラップと協動して容器２０の上部壁を形成する。略長方形の主部３４の４つ全ての辺から延出しているのは、タブ３５及び３６であり、タブ３５及び３６は、容器２０の軸方向側壁４６に対応する軸方向タブ３５と、容器２０の横側壁４８に対応する横タブ３６とを含む。タブ３５及び３６は、任意に、折り線により、長方形の主部３４から切り離されてもよい。しかしながら、別の形状が提供されてもよく、例えば、内側に折り曲げられたフラップにのみ固定され、側壁４６又は４８を覆って延在しない、又は側壁４６又は４８に固定されない長方形の蓋である。

【0087】

施蓋アセンブリ７８は、蓋素材を引き出すためのマガジン２４０と、蓋素材をマガジン２４０から回収するための装置２４２と、を含む。図示された実施形態において、この装置２４２は、蓋素材３３をマガジン２４０から引き出し、蓋素材３３を直立した向きから略水平の向きに回転させる回転吸い上げアーム２４４を含む。また、装置２４２は、蓋素材３３を把持して容器２０の上方にある施蓋位置に移動させるように構成された側方に離間したハンド２５０を備える、水平可動型キャリッジ２４６も含む。キャリッジ２４６がマガジン２４０から施蓋位置に向かって移動すると、粘着剤ディスペンサ２５２が蓋素材３３の軸方向タブ３５に粘着剤を塗布する。その後、キャリッジ２４６は、蓋素材３３を、フラップが内側に折り曲げられた容器２０の上部まで垂直に降下させ、容器を折り線の高さのままにする。蓋素材３３は、折り線が予め施されていようと折り動作により形成されていようと、タブ３５及び３６を容器２０の側壁４６及び４８をそれぞれ覆うように下方に折り曲げることと、タブ３５及び３６と側壁４６及び４８との粘着剤を作用させるように加熱することと、により、容器２０に固定される。粘着剤は、施蓋アセンブリ７８により軸方向タブ３５塗布され、フラップ折り曲げアセンブリ７４と関連する接着アセンブリ２２０により容器２０の横側壁４８に塗布されるものである。回転閉蓋部２６０は、タブ３５及び３６を容器２０の側壁４６及び４８を覆うように下方に折り曲げる。容器２０の横側壁４８に予め塗布された粘着剤は、横タブ３６を横側壁４８に接合し、蓋素材３３の軸方向タブ３５に塗布された粘着剤は、軸方向タブ３５を軸方向側壁４６に接合する。したがって、容器２０は、ラベル付け及び配送可能となる。

【0088】

本発明により提供される例示的なシステムは、１分間に１５個を超える容器を処理できる見込みである。

【0089】

要約すると、本発明は、開口上部端５０を有する配送容器２０を閉蓋するためのシステム４０であって、第１ステーション６２と第１ステーション６２から離間した第２ステーション６６との間において容器２０を移動させることができるスレッド７６と、スレッド７６とともに移動可能なフラップ折り曲げアセンブリ７４と、を含むシステム４０を提供する。フラップ折り曲げアセンブリ７４は、容器２０のフラップを内側に折り曲げるように構成されているのに対し、スレッド７６は、容器２０を第１ステーション６２と第２ステーション６６との間において移動させる。第１ステーション６２は、フラップを、容器２０の直立した側壁４６及び４８に形成するフラップ形成ステーションであってもよく、第２ステーションは、蓋を内側に折り曲げられたフラップに対し覆うように施すとともに、蓋を容器２０に固定させる施蓋ステーション６６であってもよい。

【0090】

本発明は、ある特定の実施形態について示され且つ説明されてきたが、当業者であれば、本明細書の読解に基づき、同等の代替や変更を想到するであろう。本発明は、そのような同等の代替や変更の全てを含み、且つ以下の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。さらに、対応する構造、材料、作用、及び以下の特許請求範囲における全てのミーンズ・プラス・ファンクション又はステップ・プラス・ファンクション要素の同等物は、具体的に特許請求されているように、他の特許請求した要素と組み合わせて機能を実施するための他のあらゆる構造、材料、又は作用を含むことを意図したものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】