JP2002080006A - 瓶の箱詰め１箱分整列段積み装置並びに段ボール逆さかぶせ方式インケーサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】製造され検査工程を経た瓶が出荷前に、インケ
ーシングされるに際し、この最終工程で瓶に傷を付けた
り、入り本数が違ったり、瓶の中に段ボールの紙粉が入
ってしまったり等々の問題を解消し、品種交換の際の段
取り時間の短縮、処理スピードの向上を図る。 【解決手段】下面が開けられた段ボールが送り込まれて
来ると、空箱反転装置が段ボールを掴み反転し、瓶挿入
位置まで移動し段ボールの開いた方を下面にしフラップ
にかぶさり、自動的に箱の大きさよりやや大きめに開
き、瓶が上昇した段階で箱の蓋が詰まらないようにして
箱を口を広げて段積みされた瓶が挿入位置まで来るのを
待機して待ち、一箱分の段積みされた瓶が、挿入位置に
来ると停止し、段積みされた瓶自体を上昇させ逆さの箱
の中に下板ごと挿入し、反転させてコンベア上に排出
し、コンベア上に置いた時、下板だけが元のフラップの
底に戻る段ボール逆さ被せ方式インケーサー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造された整瓶が
空の段ボール箱に一定個数箱詰めされる時、口部欠け、
歯抜けを１００％無くし、スムーズに行える様、従来の
方式とは異なる段ボール逆さかぶせ方式を採用したイン
ケーサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでのインケーサーは、一段分の整
列された瓶をバキュームパッドで吸い上げ、空の段ボー
ルまで移動して箱詰めを行っていた為、例えば縦１０
列、横８列からなる瓶を一度に吸い上げるため、バキュ
ームパッドもかなり強く押し当てなければならず、口部
欠けの問題が避けて通れない問題として生じていた。ま
た、更にバキュームパッドであるため上記の例で言うと
一段分の８０本の瓶を一度に吸い上げても吸着面が水平
でない瓶、もしくは瓶の吸着の加減により瓶の自重で移
送途中で１本〜２本抜け落ちるという問題が生じてい
た。インケーサーの専業メーカーの数社は、全てバキュ
ームパット方式を採用しており、当申請に際し公開特許
公報を全て閲覧致しましたが、類似該当するものはあり
ませんでした。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】当社で考案したインケ
ーサー（自動箱詰め供給装置）全体の特徴としては、
１）瓶の倒れ、詰まりをなくす、２）処理能力１分間３
００本＋α（将来の生産能力に対応可）、３）瓶形状、
瓶種変更に於けるセンサー位置の変更とそれによるカウ
ント間違いの減少、４）コンベアの汚れに対する対応、
５）品種変更に伴う冶具交換等の段取り時間の短縮、
６）コンベアガイドの仕切の滑りの解消、７）口部欠
け、胴部欠けの問題解決、８）歯抜け（欠品）の問題解
決、９）空段ボール箱内のゴミ除去等々の数多くの改善
がなされております。上記１）〜６）の課題解決につい
ては従来の方式の多少の工夫で改善されただけに留ま
り、ここで請求項として提示出来るまでには至らないと
判断されるものでした。但し、７）〜９）の特徴に就き
ましては、これまでインケーサーの業界に全く見られな
かった処置方法でありメーカーの検査工程を大幅に改善
するものとしての認識が他所からも挙がっております。
従って、請求項１と請求項２の機能を一体化する事によ
り瓶口部の欠けを無くし、且つ歯抜けが１００％起こら
ないインケーシングが可能になりメーカーの社会的使命
を果たし、且つ前述の欠陥を大幅に解決するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】インケーシングの設計に
当たりまして最も頭を悩ませたのが、瓶の口部欠けの問
題でした。従来型のバキューム方式を採用すれば口部欠
けの問題がついて回りますし、不採用にすれば処理工程
が増え、処理スピードが遅くなるという一長一短のメリ
ット、ディメリットを抱えておりました。発明が解決し
ようとしている課題という項目で記載致しましたよう
に、従来のインケーサーには数多くの問題点が存在致し
ております。当社は、これら問題点の中で最も重視した
のが口部欠け、歯抜け、段ボール内の紙粉除去の３点で
した。瓶メーカーが製品を提供する段階で、直接人間の
口に当たる部分に欠け傷が生じていたら大きな社会的問
題に発展するだろうとの思いでした。当然、瓶を使用す
るエンドユーザーである飲料メーカーも検査工程でその
様な欠陥商品を取り除くでありましょうが、瓶メーカー
としては命取りの問題であることに変わりありません。
また、瓶の入り数についても同様な問題が生じておりま
す。１００本入りのケースに９８本もしくは９７本と不
安定な数を供給していたのでは瓶メーカーの信頼性は地
に落ちると言っても過言では無いと考えました。当社
は、従来のバキューム方式を取り止め、瓶との直接接触
を無くす方式を考えました。その結果、考案されたのが
瓶に優しい段ボール逆さ被せ方式です。段ボールを箱詰
めする前に逆さにする事により段ボール内に存在する紙
粉をかなり除去出来るという二次的効果も期待出来ま
す。段ボール逆さ被せ方式は、現在の瓶メーカーの抱え
ている問題点を１００％解決手段として非常に有効であ
ると言えます。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、請求項１の瓶段積み部
と請求項２の空箱反転装置部及び瓶挿入部並びに搬出反
転装置部の２部から構成される。請求項１の段積み部に
関しては、瓶受け箱の大きさを瓶種に応じて箱の内側サ
イズと同じ大きさに手動にて位置だし調整しロックす
る。最終的に瓶を上昇させる瓶受け台は、片側３ｍｍず
つ計６ｍｍ小さく作られている。初回に就いては、段積
み位置のガイドパレットすれすれの高さに瓶受け箱の底
部があり、ガイドパレット上に整列送りされた一段分の
瓶がガイドパレットを左に抜く事により瓶受け箱にその
まま整列した状態で入る。一段目が入ると瓶高さ＋中敷
き段ボール厚さ＋約２０ｍｍ分の高さだけ下げ、中敷き
ボール紙をバキュームにて挿入。再びガイドパレットが
瓶受け箱の位置に戻り２段目の整列された瓶を受け取
る。１箱の設定された段数まで順次繰り返し作業が行わ
れる。瓶受け部の上下調整はサーボモーターにて駆動。
ガイドパレットの左右移動はシリンダー駆動。１箱の段
積みが完了した時点で、左右の瓶挿入位置に振り分けら
れる。１箱分が完了すると待機している瓶受け部がすぐ
に移動して同じ動作を繰り返す。今回、瓶挿入位置を左
右に設けているのは、処理タクトの関係で２つにした。
請求項２の空箱反転装置部は、送り込まれてきた空箱を
掴み上昇させ反転しながら瓶挿入位置まで運ぶ。瓶挿入
位置にて下降し、フラップ上に被せる。フラップは箱が
被さる寸前は小さくなっているが、箱が被さると自動的
に広がり段ボール箱内径より＋２ｍｍ入り口を大きくし
瓶が入りやすい状態にて瓶挿入位置に瓶が到達するまで
待機する。瓶挿入位置に段積みされた瓶が到達すると一
端停止し、サーボモーターにて瓶受け台を上昇させ空段
ボールに瓶を挿入させる。空箱の固定は上下、左右して
おり瓶が挿入されても動かないよう固定している。段ボ
ールの上端まで挿入されると瓶受け台の足の穴にピンが
差し込まれ、瓶がこぼれないよう固定される。挿入され
た段ボールと底を瓶受け台にて固定された段ボールが上
昇し、搬出コンベア側に移動しながら反転する。搬出コ
ンベア上に移動し下降して置かれると、瓶受け台だけを
持ち上げた搬出反転装置が、挿入位置まで戻り瓶受け台
を瓶受け箱底部に戻す。瓶受け箱に瓶受け台が戻ったら
待機位置まで移動しガイドパレットで段積みされる順番
が来るまで待機する。順次この作業の繰り返しで作業が
行われ口部欠け、歯抜け、空段ボール内のゴミの除去と
いう問題点を解決している。

【０００６】

【実施例】

【図１】

【硝子瓶インケーサー全体図説明】以下、請求項１，２
の説明の為、添付図面（図面１）に従って全体実施例を
説明する。メーカーで製造された瓶が各検査工程を経た
後、１本ずつ導入コンベアに流れてくる（１）。１本ず
つカウントコンベア上に載せられ分岐装置に入る
（２）。各列の必要本数がカウントされ、箱詰めの一段
分の数が列毎にカウントされ（３）送り出し位置（４）
まで送られる。この段階では列毎に隙間が生じている
が、そのまま整列コンベア上（５）に送り込まれる。整
列瓶払出装置Ｉにて列毎の隙間を無くし一段分の箱詰め
の状態に幅寄せされ、整列払出装置ＩＩの位置まで移動
させる。整列払出装置ＩＩに移動した時は、箱詰めの一
段分が縦、横共に設定した本数と形（ちどり）の状態に
形成されている。その完全な状態のまま段積み位置のガ
イドパレット上（６）に送り出される。段積み位置
（６）にて段ボール内の必要段数の瓶が段積みされ、一
箱分の段積みが完了すると左右の瓶挿入位置（１０，１
１）まで交互に移動する。段ボールの空箱は空箱供給コ
ンベアから供給され、左右のＡライン、Ｂライン（８，
９）に振り分けられる。各ラインに振り分けられた空箱
は、空箱供給反転装置にてチャッキングされ、反転して
瓶挿入位置のフラップ（１０，１１）に被せられる。空
箱の段ボールが被せられるとフラップが自動的に開き瓶
が入りやすい状態まで広がる。下から一箱分の段積みさ
れた瓶が空箱に挿入される。瓶受け台（下面板）のまま
空段ボールに箱詰めされ、搬出反転ピン挿入穴に搬出反
転装置からピンが出て差し込まれ瓶がこぼれないように
固定する。固定されると段ボールが上昇し、移動しなが
ら反転させ各ラインの払出コンベア上（１２，１３）に
載せられる。箱詰めされた段ボールは、Ａライン、Ｂラ
イン共にコンベア上を移動し１カ所から同方向で排出さ
れる様にしている。

【０００７】

【図２】

【段積み装置部詳細図面１】箱受け外側ガイドと底部の
箱受け台との関係を詳しく表示したのが段積み装置詳細
図面１である。これで理解戴けるように外側ガイド（１
５）は固定されているのに対し、底部の箱受け台（１
４）は固定されておらず上下に駆動出来るように作られ
ている。瓶種毎に箱受け外側ガイド及び底部の箱受け台
（１４，１５）は大きさの違いの為、手動にて交換され
る。瓶種にあったガイドが選択されるとＬ字板（１６）
で固定されロックレバー（１７）でしっかりと固定され
る。段積みの一段目は、箱受け台はほぼ外側箱受けガイ
ド上端に位置しており２段目以降は、前項で説明したよ
うに瓶高さ＋中敷き段ボール厚さ＋約２０ｍｍ分ずつ下
降している。 箱受け台底部は、瓶を保護する為にウレ
タンゴムライニングの加工が施してある。段積み装置の
原点位置は、図面２のように底部（１４）が最下端の位
置の時で、固定された瓶受け台（１８）にピンで位置あ
わせされた底部（１４）が載せられた状態になってい
る。底部の上下駆動は、２本のボールねじ（２０）と２
本のボールねじサポート（２１）にて行われている。段
積み挿入時、段ボール空箱に挿入されると瓶受け台のピ
ン穴（１９）にピンが差し込まれ、固定される。段積み
位置は、整列コンベアの直線上に１カ所（２７）ある。
本来、空段ボール反転装置、瓶挿入及び段ボール搬出反
転装置は１カ所で良いのだが当機については処理タクト
を稼ぐために左右の２カ所で処理している。箱受け台
は、３個（２７，２９，３０）有りその動きについては
図面４平面図の矢印上（２８）に移動し、瓶挿入が完了
したら順次待機位置（２６）に移動し、段積み位置が空
くのを待つ状態になっている。 箱受け台の移動は、Ａ
Ｃサーボモーター（２５）にて駆動し、搬送用ピン（２
３）がローラー上をガイドしている。箱受け台の位置精
度を出すため箱受け台用のノックピン及び箱受け台ベー
ス用位置決めピンで芯だしされて、外側ガイド調整用ロ
ックレバー（１７）にて段ボール内径の大きさに維持さ
れている。

【０００８】

【図３】

【段積み装置詳細図面２】一段分の整列された瓶は、ガ
イドパレット上（２２）に載せられる、そのとき底部が
瓶受け板上端ぎりぎりのところまで上がっており、ガイ
ドパレットが外される。整列した瓶の上端は整列払出装
置ＩＩにて四方を固定されている為、位置ずれが起こる
事はなく瓶受け箱のなかに入る。順次、必要段数分繰り
返し作業が行われ、一箱分の段積みを完了させる。段積
みが完了すると、移動用ピンが差し込まれ（２３）、フ
リーベア（２４）上を瓶受け台移動用モーター（２５）
によって移動させ、瓶挿入位置まで移動させる。

【０００９】

【図４】

【段積み装置部と瓶挿入位置の関係図】段積み装置部と
瓶挿入位置を表したのが図面４である。（２６）位置は
樹脂製のコンベアによって上下が仕切られており、上部
は整列払出装置ＩＩが段積み部（２７）に移動させる位
置であり、下部は左右の瓶挿入位置で箱詰めが完了した
瓶受け箱の待機位置（２６）でもある。段積み位置（２
７）で段積みが完了すると、矢印方向（２８）に瓶受け
箱が移動し、左右の瓶挿入位置（２９，３０）に送られ
る。

【００１０】

【図５】

【瓶挿入位置フラップ平面詳細図】空段ボールが被さる
フラップ部分（２９，３０）を拡大した図である。瓶種
の大きさに合わせて自在に調整出来るようストロークが
管理されている。空段ボールが被さる時は、極端に小さ
くし被さったと同時に外側に開くようなっている（３
１，３２，３３，３４）。この機能は箱の蓋が瓶挿入
時、引っかからない役割を果たすと共にやや内径プラス
αの寸法でひろげている為、段積みされた瓶が非常にス
ムーズに入るという効果をもたらしている。

【００１１】

【図６】

【瓶挿入位置フラップ立面詳細図】図面５を横から見た
立面図が図面６である。段ボールが被さる板（３５）が
から段ボールが被さる時は狭められ、被さると開き段積
み瓶挿入が入りやすい状態に維持する。

【００１２】

【図７】

【瓶挿入位置とフラップ位置詳細図】上が空いた空箱を
受け取り反転させてフラップ位置に被せる装置が空箱反
転装置（５１）である。それに対し上下、左右の爪を持
ち箱受け台と共に持ち上げ上昇させ反転してコンベア上
に送り出す装置が搬出反転装置（３８）である。上下、
左右の爪の位置は箱サイズに合わせて自動的に調整出来
るという特徴を有している。（５１）位置で空箱を掴み
反転させ、瓶挿入位置のフラップ板（３５）に逆さに被
せ、一箱分の段積みされた瓶（３６）が下から段ボール
に箱受け台ごと挿入され、挿入が終わると箱受け台にピ
ンが差し込まれこぼれないように固定し、反転しながら
排出位置（５２）まで移動させてコンベア上におろす。
おろしてから段積みの際の下板になる箱受け台だけフラ
ップの位置にある段積み装置の底に戻し空箱反転装置が
空箱を被せるのに邪魔にならない位置に移動して待機す
る。

【００１３】

【図８】

【搬出反転機構正面立面図】搬出反転機構（３８）を正
面からみたのが図面８の図である。空箱が被さり待機し
ていた搬出反転装置がフラップ位置に戻り、下降し空箱
を掴む。その時段ボール箱上部押さえ（４４）は最上部
に位置しており、同様に段ボール箱四隅押さえ（４５）
も最大幅広がっている状態から狭められ空箱を上、四隅
を押さえつける状態となる。下から段積みされた瓶が瓶
受け台（１８）ごと挿入される。挿入が完了すると瓶受
け台ピン差込穴（１９）に瓶受け台受け取りピン（４
６）が差し込まれ瓶がこぼれないように固定する。瓶の
挿入が完了すると搬出反転機構上下移動モーター（３
９）によりボールねじ（４０）に従って上昇し、反転し
ながら搬出位置（５２）に移動する。移動が終わると箱
詰めされた段ボールを残し瓶受け台（１８）だけつか
み、フラップ位置の瓶受け箱底部（１４）に戻り瓶受け
台（１８）を戻し、ピン（４６）を抜いて待機位置に戻
る。

【００１４】

【図９】

【搬出反転機構側面立面図】搬出反転機構を側面から立
面で見た図面が図面９である。幅寄せモーター（４９）
で段ボールをつかみ固定した段階で、瓶が挿入され瓶受
け台の穴（１８）に差込ピン（４６）が差し込まれる。
ピン（４６）は左右２ヶ所で合計４ヶとなる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、既存に使われていたインケー
サーの特徴を遥かに凌ぐ特徴を有する結果を得る事とな
った。それら特徴を列記してみると１）搬送コンベアの
スピード可変可能となったため、整列状態で一挙に送り
スピードをアップ出来た事、２）分岐ポイントに樹脂製
のＲを採用した事により、瓶の倒れ、詰まりが解消出来
しかも瓶に傷を付けなくなった事、３）バキュームパッ
ド方式を除去し、瓶を吊り下げる事をなくした為、瓶の
自重で瓶が落ちる事が全くなくなった事、４）コンベア
に掃除ブラシを付加した事により瓶に汚れが付かなくな
った事、５）重たいバキュームパット、チャッキングユ
ニット等の移載ユニットを排除したため、品種変更に伴
う段取り時間が大幅に短縮出来た事、６）各レーンの仕
切を樹脂で対応したため瓶胴部に傷が付かなくなった
事、７）空段ボールを瓶挿入前に逆さにするため、段ボ
ール内に付着する紙粉が除去出来、製品である瓶の内部
に紙粉が入らなくなった事等々の効果を生じている。な
かでも瓶の口部欠けは、製品としての安全性を保証する
意味でも非常に重要な課題であり、それらを零にするこ
とはメーカーとしての社会的使命であると考える。また
更に、表示本数と実際の入り数との間に違いを生じてい
る事は、メーカーとしての信頼を欠如する最悪の問題と
いわざるを得ない。本装置は、そういった上記の課題を
全て解決し産業界の発展に些かなりとも貢献する装置で
あると思われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インケーサー全体図 インケーサー全体の平面図である。請求項１，２の内容
をより理解していただくために掲載した。

【図２】 段積み装置詳細図面１ 一箱分の段積みの実施例を示す段積み装置部の立面部で
ある。

【図３】 段積み装置詳細図面２ 段積み装置部とガイドパレット及びフリーベアの関係を
みた立面部である。

【図４】 段積み装置部と瓶挿入位置の関係図 一箱分の段積みされたものと瓶挿入位置を明示した平面
図である。

【図５】 瓶挿入位置フラップ平面詳細図 段ボールの空箱が被さるフラップ位置の平面図である。

【図６】 瓶挿入位置フラップ立面詳細図 段ボールの空箱が被さるフラップ位置の立面図である。

【図７】 瓶挿入とフラップ位置詳細図 空箱が運ばれてフラップ部に置かれ、瓶挿入がなされ、
搬出反転し排出コンベア上に置かれる工程を立面で表示
した図である。

【図８】 搬出反転正面立面図 搬出反転機構を正面からみた立面図である。

【図９】 搬出反転側面立面図 搬出反転機構を測面からみた立面図である。

【符号の説明】

１ 瓶導入コンベア ２ 瓶列振り分けコンベア機構 ３ 整列コンベア機構 ４ 整列瓶プッシャー ５ 整列送りコンベア ６ 段積み部 ７ 中敷き挿入装置部 ８ Ａライン空箱挿入部 ９ Ｂライン空箱挿入部 １０，１１ 段積み瓶挿入位置 １２ Ａライン瓶詰め段ボール排出コンベア １３ Ｂライン瓶詰め段ボール排出コンベア １４ 瓶受け板 １５ 瓶受け箱側面板 １６ 瓶受け箱固定Ｌ字板 １７ 瓶受け箱固定ロックレバー １８ 瓶受け台 １９ 搬出反転のピン差込穴 ２０ 瓶受け箱を上下させる為のボールねじ ２１ ボールねじサポート ２２ 整列コンベアから段積み装置上の定位置に送り
込む為のガイドパレット ２３ 移動用ピン ２４ 段積み位置から瓶挿入位置に移動させる為のフ
リーベア ２５ 瓶受け台移動モーター ２６ 瓶受け箱段積み待機位置 ２７ 瓶受け箱段積み位置 ２８ 瓶受け箱移動ベース ２９ Ａライン段積み瓶挿入位置 ３０ Ｂライン段積み瓶挿入位置 ３１ 段ボール横方向フラップ左側板 ３２ 段ボール横方向フラップ右側板 ３３ 段ボール縦方向フラップ左側板 ３４ 段ボール縦方向フラップ右側板 ３５ 段ボール横方向フラップ右側板 ３６ 瓶受け箱 ３７ 瓶受け台受け取りピン ３８ 搬出反転機構 ３９ 搬出反転機構上下移動モーター ４０ 搬出反転機構上下移動ボールねじ ４１ 段ボール箱反転シリンダー ４２ 段ボール箱縦幅寄せモーター ４３ 段ボール箱反転用ベルト ４４ 段ボール箱上部押さえ ４５ 段ボール箱四隅押さえ ４６ 瓶受け台受け取りピン ４７ 搬出移動モーター ４８ 段ボール反転用ベルト ４９ 段ボール横幅寄せモーター ５０ 瓶受け台受け取りピン ５１ 空箱反転装置 ５２ 箱詰め段ボール排出反転位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 段ボールの各一段毎に整列させた状態の
   まま、段積み位置のガイドパレット上に送り停止させ、
   ガイドパレットを移動し下段の瓶の上に整列された瓶が
   整列された状態で置かれ、段ボールの一段分が段積みさ
   れた段階で、瓶の高さ分段積み装置が下降し、中敷きの
   ボール紙及び井桁を挿入する場合は、この段階で挿入さ
   れ、挿入後ガイドパレットが再び段積み位置に戻り、整
   列コンベア上に待機していた一段分の整列された瓶が再
   度ガイドパレット上に送られ、最終的に必要な段数まで
   同じ事が繰り返し行われる瓶の箱詰め１箱分整列段積み
   装置。
2. 【請求項２】 これまでの装置の場合、段ボールは上蓋
   が開けられており、吸着パットにより段ボールに１段づ
   つ瓶が挿入されますが、この機構は、下面が開けられた
   段ボールが送り込まれて来ると、空箱反転装置が段ボー
   ルを掴み反転し、瓶挿入位置まで移動し段ボールの開い
   た方を下面にしフラップにかぶさり、自動的に箱の大き
   さよりやや大きめに開き、瓶が上昇した段階で箱の蓋が
   詰まらないようにして箱を口を広げて段積みされた瓶が
   挿入位置まで来るのを待機して待ち、一箱分の段積みさ
   れた瓶が、挿入位置に来ると停止し、段積みされた瓶自
   体を上昇させ逆さの箱の中に下板ごと挿入し、反転させ
   てコンベア上に排出し、コンベア上に置いた時、下板だ
   けが元のフラップの底に戻る段ボール逆さ被せ方式イン
   ケーサー。