JP2004051359A

JP2004051359A - 製品の集積供給装置

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Publication number: JP2004051359A
Application number: JP2002215023A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Aida; 合田　尚彦
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: JP4050566B2

Abstract

【課題】カートン詰め機等において製品の集積に関する時間的ロスを解消する。
【解決手段】製品の集積供給装置は、供給コンベヤ２により製品を供給し、その製品を集積ホッパ４内にて集積する。このとき、一次エレベータ３４により最初の製品を受け取り、この後、途中の段数まで集積すると、この集積製品を一次エレベータ３４から二次エレベータ３６に受け渡す。二次エレベータ３６が集積製品を受け取ると、一次エレベータ３４は集積ホッパ４外へ退出し、そして、二次エレベータ３６上に全段数の製品が集積されると、その集積製品をカートンＣｏに箱詰めする過程で次の製品を一次エレベータ３４により集積する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、順次搬送される製品を所定の段数に集積して集積製品を形成した後、この集積製品を包装経路に供給する製品の集積供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の集積供給装置に関する技術としては、例えば特開２００１−２０６５３４号公報に記載された物品供給方法や、特開平４−２３９４０５号公報に記載された箱詰め装置等が挙げられる。このうち前者の物品供給方法は、コンベヤの終端から送出される製品を順次エレベータ上に集積し、これが所定段数に達すると、集積製品を排出した後でエレベータが上昇し終えるまでタイミングコンベヤ上に次の製品群を堰き止め、その後、堰き止めを解除するものとしている。
【０００３】
一方、後者の箱詰め装置は底抜けのカートン内を昇降するエレベータと、このエレベータの上方に配置された中間コンベヤとを備えており、中間コンベヤからエレベータに製品を載せ換えて、エレベータで製品をカートン中の箱詰め位置へ運ぶものとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者の供給方法は、次の製品を堰き止めている間に製品の供給が滞るため時間のロスが大きい。またこの間、タイミングコンベヤで製品間隔を狭めているため、その上流ではより大きな製品間隔が必要となり、その分、運転速度が遅くなる。さらに、この供給方法では受容部の手前に堰き止め用のタイミングコンベヤを設置する必要があるため、全体として装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
この点、後者の箱詰め装置は先に中間コンベヤで製品を集積している分だけ能率的であると考えられる。しかしながら、中間コンベヤからエレベータに製品が載せ換えられた後、中間コンベヤの運搬板は製品群の側方に開いた状態で待機している必要があるため、製品群が通過し終えるまで閉じた状態に復帰することができない。したがってこの間は時間のロスとなり、結果的に能率の向上には限界がある。
【０００６】
そこで本発明は、製品の集積に関する時間的なロスの解消を解決するべき課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の製品の集積供給装置は、集積ホッパ内で製品を集積し、順次下降する２つのエレベータを備えることで上記の課題を解決する。具体的には、製品は供給コンベヤにより順次搬送され、そして、一次エレベータにより集積ホッパ内で最初の製品を受け入れるとともに、この後、その上方に次の製品を受け取って集積するべく一段下降した位置に一次エレベータを待機させる。このような下降および待機の動作を製品が受け取られる毎に繰り返し、製品の集積が全段数に達する前に所定の受渡位置で一次エレベータから二次エレベータに集積製品を受け渡す。二次エレベータは集積製品を受け取ると、この後、一次エレベータと同様の下降および待機の動作を繰り返し、製品の集積が全段数に達すると、その集積製品を集積ホッパの底に位置付けるべく下降する。そして、集積ホッパの底から集積製品をプッシャにより押し出し、所定の包装経路に供給する。
【０００８】
このように、一次エレベータが途中まで製品の集積を受け持つことで、二次エレベータが全段数の集積製品を集積ホッパの底まで降ろす過程で次の製品の集積を開始することができる。したがって、供給コンベヤによる搬送の中止や製品の堰き止めの必要がなく、時間のロスがなくなる。
【０００９】
上記の動作を連続的に行うため、集積製品の受け渡し後に一次エレベータは集積ホッパから退出し、この後、二次エレベータ上に全段数の製品が集積されると一次エレベータが集積ホッパ内に進入して受入位置に待機する。また二次エレベータは全段数の集積製品を集積ホッパの底に位置付けると集積ホッパから退出し、この後、一次エレベータ上に製品が集積される過程で集積ホッパ内に進入して受渡位置に復帰する。このような動作の連係により、製品の集積と供給が連続して高速に行われる。
【００１０】
上述した一次エレベータおよび二次エレベータは、それぞれ所定の経路を通じてボックスモーションを行うものとする。この場合、各エレベータの動作が線形的に規定されるので、実際の動作を与えるための具体的な機構やその制御を容易に実現することができる。
【００１１】
また各エレベータのボックスモーションに関し、それぞれの動作経路を動作の目的に応じて各種の区間に分けることができる。例えば、各エレベータが製品を集積するべく順次下降するための区間や、一次エレベータが二次エレベータに集積製品を受け渡しするための下降区間、そして、二次エレベータが集積製品を着底させるための下降区間等を規定することができる。この場合、個々の下降距離を製品の厚みおよびその全集積段数に基づいて設定することができる。
【００１２】
より好ましくは、供給コンベヤから集積ホッパ内に製品が送出されたことを検出する検出手段をさらに備え、一次エレベータおよび二次エレベータは、検出手段により製品が検出される毎にそれぞれの下降および待機の一動作を行う。これにより、各エレベータの動作と製品供給動作との同期が確実にとれるので、ランダム供給される製品を確実に集積でき、安定した製品集積および供給動作が実現される。
【００１３】
また集積ホッパは、集積される製品の四辺を案内する製品集積路を含み、この製品集積路の大きさを製品の大きさに合わせて調整可能とする調整手段をさらに備えることが好ましい。この場合、上述した各種下降距離の設定と合わせて、製品サイズの変更に容易に対応することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、例えばレトルトパック等の平坦な製品を所定段数だけ集積した後、この集積製品を折畳みカートンに収容するためのカートン詰め機を示している。
【００１５】
このようなカートン詰め機は供給コンベヤ２を備えている。供給コンベヤ２は横方向に延びる搬送面を有し、供給コンベヤ２はその搬送面上にて製品Ｐを順次搬送する。この搬送により、個々の製品Ｐは所定の間隔を存して製品集積部に順次供給される。製品集積部には集積ホッパ４が形成されており、この集積ホッパ４は供給コンベヤ２から送出された製品Ｐを受け入れることができる。なお、供給コンベヤ２はその一部に排除コンベヤ６を含み、この排除コンベヤ６は不良の製品Ｐが通過する際、下方に傾斜して不良製品Ｐを供給コンベヤ２上から排除する。
【００１６】
集積ホッパ４は供給コンベヤ２からの製品Ｐを所定個数ずつ集積し、集積製品Ｇを形成する。この後、集積製品Ｇは図示しないプッシャにより包装経路、つまり、この例ではカートン詰め経路８に向けて押し出される。カートン詰め経路８は供給コンベヤ２と平行に延びており、その途中の製品収容位置で集積製品Ｇが開箱状態にあるカートンＣｏに収容される。
【００１７】
ここで、カートン詰め経路８は後述するバケットコンベヤからなり、カートンＣｏはバケットコンベヤの１つのバケットが開箱受け位置に受取りバケットとして位置付けられたとき、その受取りバケット内に挿入される。この後、受取りバケットは製品収容位置に向けて間欠的に搬送される。
【００１８】
集積製品Ｇを収容したカートンＣｏがバケットコンベヤにより間欠的に搬送される際、カートンＣｏの一対のダストフラップＦが先ず折り込まれる。この後、カートンＣｏのリッドＬが起こされると同時に、リッド先端のタックＴが折り込まれる。そして、このタックＴがカートンＣｏに差し込まれることで閉じたカートンＣｃが得られ、この時点で、集積製品Ｇのカートン詰めが完了する。
【００１９】
なお、カートンＣｃは、この後、カートン詰め経路８の終端からからプッシャ（図示しない）により排出コンベヤ１０に排出され、この排出コンベヤ１０はカートンＣｃを次工程に向けて搬送する。
【００２０】
上述したカートンＣｏは折畳みカートンＣｆを開箱して得られており、この折畳みカートンＣｆはカートンホッパ１２に蓄えられている。折畳みカートンはいわゆるワンタッチカートンと称されるカートンであって、この種のワンタッチカートンは折畳み状態にある２重のブランクを両側に引っ張ることで容易に開箱され、この開箱と同時に、その底壁が形成される。なお、カートンホッパ１２の出口とカートン詰め経路８との間には、折畳みカートンＣｆの開箱装置１３が設けられており、開箱装置１３はカートンホッパ１２から１つずつカートンブランクを抜き出し、これを開箱してバケットコンベヤに供給する。
【００２１】
図２はカートン詰め機をより具体的に示している。カートン詰め機は水平に延びるバケットコンベヤ１４を有しており、その上側に上述のカートン詰め経路８が形成されている。バケットコンベヤ１４は個々のバケット内にカートンＣｏを一つずつ受け容れ、その走行に伴いカートンＣｏを搬送する。
【００２２】
機体フレーム１６には一対の支柱１８が立設されており、これら支柱１８の間に上述の集積ホッパ４が形成されている。これら支柱１８はバケットコンベヤ１４より機体手前側に位置し、カートン詰め経路８の経路方向に離隔して配置されている。なお、上述した供給コンベヤ２の終端は一方の支柱１８まで達している。
【００２３】
一対の支柱１８には、それぞれ昇降ユニット２０，２２が取り付けられており、このうちカートン詰め経路８の下流側に位置する昇降ユニット２０の方が上流側の昇降ユニット２２より上方に位置付けられている。
【００２４】
図３から図６は製品集積部を具体的に示している。各昇降ユニット２０，２２は支持プレート２４，２６を介して支柱１８に固定され、それぞれ昇降ステージ２８が機体奥側に位置している。各昇降ステージ２８には持送り状のブラケット３０が取り付けられており、これらブラケット３０は昇降ステージ２８から機体奥側に突出している。また各ブラケット３０上に水平な姿勢でロッドレスシリンダ３２が取り付けられており、これらロッドレスシリンダ３２は供給コンベヤ２の搬送方向に合致した移動軸線を有している。
【００２５】
２つのロッドレスシリンダ３２のうち、供給コンベヤ２から遠い方のロッドレスシリンダ３２には一次エレベータ３４が取り付けられており、逆に近い方のロッドレスシリンダ３２には二次エレベータ３６が取り付けられている。図４に示されるように、これら一次エレベータ３４および二次エレベータ３６は櫛歯形状を有しており、これら櫛歯は集積ホッパ４内で一次エレベータ３４と二次エレベータ３６とが互い違いになるように配列されている。
【００２６】
一次エレベータ３４および二次エレベータ３６は、それぞれロッドレスシリンダ３２により水平方向に移動することができ、この水平移動に伴い、集積ホッパ４に対して進退動作する。また図５，６に示されるように、一次エレベータ３４および二次エレベータ３６は、それぞれ昇降ユニット２０，２２によりロッドレスシリンダ３２とともに昇降することができる。
【００２７】
図７から図１２は集積ホッパ４を具体的に示している。上述のように、機体正面からみて集積ホッパ４は一対の支柱１８間に規定される。このうち供給コンベヤ２に近い方の支柱１８に固定壁３８が取り付けられており、この固定壁３８は供給コンベヤ２の終端近傍を機体奥側に向けて延びている。図９に示されるように、固定壁３８には縦方向に延びる３本のスリット４０が形成されており、これらスリット４０を通じて二次エレベータ３６の櫛歯が集積ホッパ４内に進入可能となっている。
【００２８】
支柱１８は固定壁３８の上端からさらに上方に突出しており、その上端部にゲートプレート４２が取り付けられている。ゲートプレート４２は固定壁３８と平行にその上方を機体奥側に向けて延びている。ここで、固定壁３８の上端縁を含む水平面は集積ホッパ４のホッパ入口として規定され、そして、固定壁３８とゲートプレート４２との間は供給コンベヤ２から集積ホッパ４への製品Ｐの投入ゲートとして規定される。
【００２９】
供給コンベヤ２から遠い方の支柱１８には、スライドバー４４およびスライドプレート４６を介して可動壁４８が取り付けられており、この可動壁４８は上述の固定壁３８と相対向している。図８，１０に示されるように、支柱１８の上端部にブラケット５０を介して水平に支持プレート５２が取り付けられており、この支持プレート５２は機体奥側に向けて延びている。上述のスライドバー４４は支持プレート５２上に配置され、可動壁４８の上端両側縁から供給コンベヤ２の搬送方向に延びている。
【００３０】
図７，１０に示されるように、可動壁４８の下方にはベースフレーム５４が配置されており、このベースフレーム５４は支柱１８に連結されている。上述のスライドプレート４６はベースフレーム５４上に配置され、可動壁４８の下端から供給コンベヤ２の搬送方向に延びている。
【００３１】
ここで、上述のスライドバー４４およびスライドプレート４６は、調整レバー５６を緩めることでそれぞれ支持プレート５２、ベースフレーム５４に対してフリーの状態となり、この状態で供給コンベヤ２の搬送方向にスライドすることができる。したがって、スライドバー４４およびスライドプレート４６のスライド動作に伴い、可動壁４８を供給コンベヤ２の搬送方向にずらすことで固定壁３８との間隔を調整することができる。なお調整後、再び調整レバー５６を締め付ければ、可動壁４８を所望の位置に固定することができる。
【００３２】
図１０に示されるように、可動壁４８にも縦方向に延びる複数のスリット５８，６０が形成されており、一次エレベータ３４の櫛歯はこれらスリット５８，６０を通じて集積ホッパ４内に進入することができる。また可動壁４８には、固定壁３８のスリット４０と相対向する位置に６２，６４が形成されており、このうち両側のスリット６４は上述のスリット６０と繋がっている。これらスリット６２，６４は、可動壁４８と固定壁３８との間隔を狭めたときに二次エレベータ３６の櫛歯が可動壁４８に干渉するのを防止する。
【００３３】
図８には２点鎖線で示されているが、固定壁３８および可動壁４８の下端の間にボトムプレート６６が配置されており、このボトムプレート６６により集積ホッパ４の底が規定されている。ボトムプレート６６は一対の支柱１８間に配置され、集積ホッパ４から機体手前側に張り出している。このボトムプレート６６にも３本のスリット６８が形成されており、これらスリット６８は二次エレベータ３６の櫛歯がボトムプレート６６を通過するのを許容する。なお、図１１に示されるように、上述のスライドプレートにも同様のスリット７０が形成されている。
【００３４】
上述した固定壁３８および可動壁４８は、供給コンベヤ２の搬送方向に関して集積ホッパ４の製品集積路を規定しているが、供給コンベヤ２の幅方向に関して集積ホッパ４の製品集積路は一対のサイド壁７２により規定されている。
【００３５】
一対のサイド壁７２は、上述のゲートプレート４２にスライドブラケット７４を介して取り付けられている。サイド壁７２はゲートプレート４２から集積ホッパ４の上方に張り出し、そこから集積ホッパ４内へ垂れ下がっている。またサイド壁７２の一部はゲートプレート４２の下方をくぐるようにして供給コンベヤ２に向かって張り出しており、この張出部分７６にて投入ゲートの両側壁を形成している。
【００３６】
図１２に示されるように、各スライドブラケット７４は調整レバー７８を緩めることでゲートプレート４２に対して供給コンベヤ２の幅方向にスライド可能となっており、このスライドに伴い一対のサイド壁７２の間隔を調整することができる。なお間隔調整後は、調整レバー７８を締め付けてサイド壁７２の位置を固定することができる。
【００３７】
なお、図８，９に示されるように、ゲートプレート４２および固定壁３８には透過型の製品センサ８０が取り付けられており、これら製品センサ８０は製品Ｐの通過を検出し、そのセンサ信号を後述する制御ユニットに出力する。
【００３８】
図１３から図１５はプッシャ８２を具体的に示している。図１３中の実線で示されるように、プッシャ８２はその待機位置で機体手前側にあり、このとき集積ホッパ４のサイド壁７２の下方に連なっている。そして、プッシャ８２は押し込み動作することで集積ホッパ４を通り越し、図１に示される製品収容位置にまで達する。
【００３９】
このようなプッシャ８２の押し込み動作はロッドレスシリンダ８４により実現される。ロッドレスシリンダ８４は上述のボトムプレート６６の下方に配置されており、その移動軸線は機体手前から奥側に向けて延びている。プッシャ８２はブラケット８６およびアーム８８を介してロッドレスシリンダ８４に連結されており、ブラケット８６の上端からアーム８８が機体奥側に向けて延びている。上述したボトムプレート６６は集積ホッパ４から機体手前側に大きく張り出し、この張出部分にてロッドレスシリンダ８４の上方を覆っている。なお、ボトムプレート６６にはロッドレスシリンダ８４の移動軸線に沿ってスリット９０が形成されており、このスリット９０は上述した３本のスリット６８を横切って機体奥側に延びている。このスリット９０を通じてブラケット８６がボトムプレート６６上に突き出ており、そしてロッドレスシリンダ８４の作動時、ブラケット８６はスリット９０に沿って移動することができる。
【００４０】
なお、ブラケット８６に対してアーム８８は調整レバー９２でねじ止めされており、製品Ｐのサイズ変更に合わせてアーム８８ごとプッシャ８２を交換することができる。また、このとき適宜、調整レバー９４を操作してロッドレスシリンダ８４の位置を前後に調整することができる。
【００４１】
以上の説明により、一次エレベータ３４や二次エレベータ３６、プッシャ８２に個々の動作を与えるための各種機構の詳細が明らかとなっているが、以下、これら機構による動作の連係について説明する。
【００４２】
図１６は集積供給装置に関する各種機構の制御系統を示している。集積供給装置は制御ユニット９６を備え、この制御ユニット９６には上述のように製品センサ８０からのセンサ信号が入力される他、設定入力部９８から設定情報が入力される。設定入力部９８は、製品Ｐの集積段数や厚み等の設定情報を取り込み、この設定情報を制御ユニット９６に提供する。なお設定情報は、例えばタッチパネル式の表示部１００をオペレータが操作することで、設定入力部９８に入力することができる。
【００４３】
制御ユニット９６は上述した供給コンベヤ２や昇降ユニット２０，２２、ロッドレスシリンダ３２，８４の動作を統合的に制御し、各種機構による動作の連係を実現することができる。このとき制御ユニット９６が制御対象とする動作として、供給コンベヤ２による製品Ｐの供給動作、一次エレベータ３４および二次エレベータ３６の昇降および進退動作、そしてプッシャ８２の進退動作がある。
【００４４】
図１７から図２６は、集積供給装置による一連の動作を連続的に示している。図１７に示されるように、既に全段数（例えば５個）に達した集積製品Ｇが二次エレベータ３６上にあり、このとき二次エレベータ３６は集積ホッパ４の底に向けて下降する途中にある。一方、一次エレベータ３４は集積ホッパ４内の受取位置で待機し、供給コンベヤ２から送出される新たな製品Ｐ_１の受け取りに備えている。
【００４５】
図１８に示されるように、供給コンベヤ２から送出された製品Ｐ_１は、可動壁４８に案内されて集積ホッパ４内を沈降し、一次エレベータ３４上に受け取られる。このとき最初の製品Ｐ１は、新たに集積される製品群の最下層に位置するものとなる。
【００４６】
一方、二次エレベータ３６は集積ホッパ４の底に到達し、集積製品Ｇをボトムプレート６６上に位置付けた状態にある。このとき二次エレベータ３６は上述のスリット６８を通じて集積ホッパ４から抜け出すことができる。
【００４７】
図１９は、一次エレベータ３４が最初の製品Ｐ_１を受け取った後、一段下降した状態を示している。このとき一次エレベータ３４は、製品Ｐ_１の上に次の製品Ｐ_２を受け取るべく待機した状態にある。これにより、供給コンベヤ２の搬送面からみて、一定の高さで次の製品Ｐ_２を受け取ることができる。
【００４８】
また二次エレベータ３６は、集積ホッパ４から供給コンベヤ２の搬送方向でみて上流側に移動して集積ホッパ４から退出する過程にある。この退出動作に合わせて、プッシャ８２が押し込み動作を開始し、集積ホッパ４の底から集積製品Ｇをカートン詰め経路に向けて押し出す。
【００４９】
図２０に示されるように、次の製品Ｐ_２が供給コンベヤ２から送出されると、可動壁４８に案内されて製品Ｐ_２は集積ホッパ４内を沈降する。そして製品Ｐ_２は一次エレベータ３４上に受け取られて最下層の製品Ｐ_１上に集積される。このとき二次エレベータ３６は既に集積ホッパ４から退出しており、その側方を上昇する過程にある。
【００５０】
図２１は、プッシャ８２により集積製品が集積ホッパ４から押し出された後の状態を示している。このとき既に集積製品は上述のカートン内に詰め込まれ、またプッシャ８２は待機位置に向けて後退動作している。
【００５１】
一次エレベータ３４はさらに一段下降して待機し、次の製品Ｐ_３の受け取りに備えている。また二次エレベータ３６は集積ホッパ４内に進入する過程にある。図２２に示されるように、二次エレベータ３６は集積ホッパ４内に進入し終えると、所定の受渡位置に復帰する。そして一次エレベータ３４上に次の製品Ｐ_３が受け取られ、合計３段の製品Ｐ_１〜Ｐ_３が集積されると、一次エレベータ３４は受取位置に向かって下降する。
【００５２】
図２３に示されるように、一次エレベータ３４は受渡位置を通過してさらに下降し、このとき二次エレベータ３６とすれ違いざまに３段の集積製品Ｐ_１〜Ｐ_３を二次エレベータ３６に受け渡す。これにより、二次エレベータ３６は受渡位置で一次エレベータ３４から集積製品Ｐ_１〜Ｐ_３を受け取ることができる。またこの後、一次エレベータ３４は集積ホッパ４から退出する。
【００５３】
図２４に示されるように、供給コンベヤ２から次の製品Ｐ_４が送出されると、この製品Ｐ_４は集積ホッパ４内を沈降して二次エレベータ３６上に受け取られ、下から４段目に集積される。二次エレベータ３６は製品Ｐ_４を受け取ると、一段下降して待機し、次の製品Ｐ_５の受け取りに備える。このとき一次エレベータ３４は完全に集積ホッパ４から抜け出している。
【００５４】
図２５に示されるように一次エレベータ３４は集積ホッパ４の側方を上昇し、この後、供給コンベヤ２の搬送面よりも高い位置に到達する。
そして、図２６に示されるように最後の製品Ｐ_５が受け取られると、二次エレベータ３６上にて製品Ｐ_１〜Ｐ_５の集積が全段数に達し、そこに所望の集積製品Ｇが形成される。集積製品Ｇが形成されると、二次エレベータ３６は集積製品Ｇを集積ホッパ４の底に位置付けるべく下降する。この後、一次エレベータ３４が集積ホッパ４内に進入して最初の受取位置に復帰すると、図１７の状態に戻る。
【００５５】
以下、供給コンベヤ２およびプッシャ８２と連動して一次エレベータ３４および二次エレベータ３６による同様の集積動作が繰り返され、連続して製品Ｐの集積および供給が行われる。
【００５６】
上述した集積供給装置によれば、集積ホッパ４内で集積製品Ｇが形成された後、二次エレベータ３６が下降および復帰動作中であっても、次のＰ_１〜Ｐ_３を一次エレベータ３４により受け取ることができる。またこの間に先の集積製品Ｇを箱詰めすることができるので、この間に供給コンベヤ２による新たな製品Ｐ_１，Ｐ_２，・・・の搬送動作を中止したり、あるいは、供給コンベヤ２上で製品Ｐ_１，Ｐ_２，・・・を堰き止めたりしておく必要がない。したがって、供給コンベヤ２上で搬送間隔を拡げることなく製品Ｐ_１，Ｐ_２，・・・を連続して供給できるので、時間をロスすることなく製品の集積および供給動作を連続して行うことができる。
【００５７】
図２７は、上述した集積動作に関する一次エレベータ３４および二次エレベータ３６の移動経路を示し、これら一次エレベータ３４および二次エレベータ３６は、それぞれ所定のボックスモーションを行っている。
【００５８】
先ず一次エレベータ３４は、集積ホッパ４の上方から受渡位置Ｌｄより下方の高さまで、一次下降経路Ｒｄ_１に沿って集積ホッパ４内を下降し、その終端から退出経路Ｒｗ_１に沿って集積ホッパ４外へ退出する。また、一次エレベータ３４は退出経路Ｒｗ_１の終端から受入位置Ｌ１より上方の高さまで、一次上昇経路Ｒｒ_１に沿って上昇し、その終端から一次進入経路Ｒａ_１に沿って集積ホッパ４に対し前進する。
【００５９】
ここで一次エレベータ３４は、一次下降経路Ｒｄ_１の上端から最初の受入位置Ｌ_１に下降し、この後、順次一段ずつ下方の受入位置Ｌ_２〜Ｌ_３へ下降する。これら受入位置Ｌ_１〜Ｌ_３の間を一次集積下降区間Ｚ_１とすると、その終点から先において一次エレベータ３４が受渡位置Ｌｄを越えて下降する区間は受渡下降区間Ｚｄとなる。
【００６０】
次に二次エレベータ３６は、受渡位置Ｌｄから集積ホッパ４の底を通過するところまで二次下降経路Ｒｄ_２に沿って集積ホッパ４内を下降し、その終端から後退経路Ｒｗ_２に沿って集積ホッパ４に対し後退する。また、二次エレベータ３６は後退経路Ｒｗ_２の終端から受渡位置Ｌｄの高さまで、二次上昇経路Ｒｒ_２に沿って上昇し、その終端から二次進入経路Ｒａ_２に沿って集積ホッパ４内に進入する。
【００６１】
ここで二次エレベータ３６は、二次下降経路Ｒｄ_２の上端から順次一段ずつ下方の受入位置Ｌ_４，・・・（図２７の例ではＬ_４までしかない）へ下降する。これら受入位置Ｌ_４，・・・の間を二次集積下降区間Ｚ_２とすると、その終点から先において二次エレベータ３６が集積ホッパ４の底（ボトムプレート６６の上面）を越えて下降する区間は着底下降区間Ｚｂとなる。
【００６２】
このうち、供給コンベヤ２の搬送面に対する受入位置Ｌ_１の高さＨ_１や、その先の個々の受入位置Ｌ１〜Ｌ３間の下降距離Ａ、受渡下降区間Ｚｄでの受渡下降距離Ｂ、受渡位置Ｌｄから受入位置Ｌ４への下降距離Ａ、その先の個々の受入位置Ｌ_４，・・・間の下降距離Ａ、そして、着底下降区間Ｚｂの着底下降距離Ｄ等の具体的な値は、いずれも製品Ｐの厚みと全集積段数に基づいて決定される。
【００６３】
上述の例のように、製品Ｐが比較的大きな厚みを有し、その全集積段数が５個である場合、これら厚さおよび全集積段数の情報を上述の設定入力部９８を通じて入力することで、制御ユニット９６は上記複数のパラメータを演算により設定することができる。
【００６４】
上述の例では、製品Ｐの厚みが比較的大きく、全集積段数が５個である場合を挙げているが、集積供給装置は、製品Ｐの厚みと全集積段数の設定を任意に変更して適宜動作することができる。
【００６５】
図２８は、製品Ｐの厚みと全集積段数の設定が異なる場合の例を示している。この例では製品Ｐは比較的小さい厚みを有しており、全集積段数は８個となっている。これら厚みおよび全集積段数の情報を設定入力部９８を通じて入力すると、制御ユニット９６が演算によりパラメータを設定する。
【００６６】
この場合、図２７の例に比較して製品Ｐの厚みが小さいため、その分、高さＨ’_１および下降距離Ａ’がそれぞれ小さい値に設定されている（Ｈ_１＞Ｈ’_１，Ａ＞Ａ’）。また全集積段数が８個と多くなっている分、受入位置Ｌ_５〜Ｌ_７が増加している。
【００６７】
図２９は、製品Ｐの厚みが比較的小さく、全集積段数が５個である場合の例を示している。この場合、全集積段数に関しては図２７の例と同じ条件であるが、製品Ｐの厚みが小さい分、下降距離Ａ”が小さい値に設定されている（Ａ＞Ａ”）。また、供給コンベヤ２の搬送面と最初の受入位置Ｌ_１の高さは実質的に同じレベルに設定されている。
【００６８】
上述した集積供給装置によれば、製品Ｐの集積動作における時間的なロスをなくし、カートン詰め機の運転速度を大幅に向上することができる。
また、設定入力部９８の操作により製品Ｐの厚みや全集積段数の変更・設定が容易に行えるため、包装形態の変更に容易に対応することができる。さらに製品Ｐの縦横のサイズを変更する場合、上述した各種調整レバー５６，７８，９２，９４等を操作することで、集積ホッパ４内の製品集積路の大きさを製品サイズに合わせて適切に調整することができるので、少量多品種のカートン詰め機に好適である。
【００６９】
本発明は上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形を伴って実施可能である。
例えば、一実施形態では供給コンベヤ２の搬送方向に対して一次エレベータ３４と二次エレベータ３６とを前後方向に分けて配列しているが、これら一次エレベータ３４および二次エレベータ３６を供給コンベヤ２の幅方向に分けて配列するようにしてもよい。
【００７０】
その他、図示とともに挙げた各種部材や動作機器類はあくまで好ましい例示であり、一次エレベータ３４や二次エレベータ３６、集積ホッパ４等の具体的な形状は製品に合わせて適宜変更が可能である。また昇降ユニットやロッドレスシリンダ等を別のアクチュエータに置き換え可能であることはいうまでもない。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の製品の集積供給装置は、製品の集積動作中に先の集積製品を包装経路に供給することができるので、運転速度を大幅に向上することができる。また集積ホッパがある１ポジションだけで連続的に製品を集積し、これを包装経路に供給できるので、装置の設置面積を小さくすることができる。
【００７２】
また本発明の集積供給装置は製品の種類や寸法、集積段数等の変更にも容易に対応できるため、汎用性に優れる。
さらに本発明の集積供給装置は製品の供給間隔がランダムであっても確実にその集積ができるので、汎用性および安定性に極めて優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カートン詰め機での集積製品の箱詰め動作を概略的に示した斜視図である。
【図２】製品集積部およびカートン詰め経路を具体的に示した正面図である。
【図３】製品集積部の構成をより具体的に示した正面図である。
【図４】製品集積部の一次エレベータおよび二次エレベータを具体的に示した平面図である。
【図５】製品集積部の右側面図である。
【図６】製品集積部の左側面図である。
【図７】集積ホッパの構成を具体的に示した正面図である。
【図８】集積ホッパの平面図である。
【図９】固定壁の詳細図である。
【図１０】可動壁の詳細図である。
【図１１】図７中、ＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図７中、矢印ＸＩＩの方向からみたサイド壁の詳細図である。
【図１３】プッシャとその動作機構の構成を具体的に示した図である。
【図１４】プッシャとその動作機構の平面図である。
【図１５】プッシャとその動作機構の正面図である。
【図１６】制御ユニットによる各種機構の制御系統図である。
【図１７】製品の集積動作を説明するための最初の図である。
【図１８】図１７の状態から、最初の製品が受け入れられたときの状態を示した図である。
【図１９】一次エレベータによる下降および待機の動作を説明するための図である。
【図２０】図１９の状態から、次の製品が集積されたときの状態を示す図である。
【図２１】一次エレベータの動作に加えて、二次エレベータの復帰動作を説明するための図である。
【図２２】図２１の状態から、次の製品が集積されたときの状態を示す図である。
【図２３】一次エレベータから二次エレベータへの集積製品の受け渡しを説明するための図である。
【図２４】図２３の状態から、次の製品が集積されたときの状態を示す図である。
【図２５】一次エレベータの上昇動作を説明するための図である。
【図２６】図１７の状態に復帰する前の状態を示した図である。
【図２７】一次エレベータおよび二次エレベータが行うボックスモーションの経路を示した図である。
【図２８】図２７とは設定が異なる場合のボックスモーションの経路を示した図である。
【図２９】図２７および図２８とは設定が異なる場合のボックスモーションの経路を示した図である。
【符号の説明】
２　供給コンベヤ
４　集積ホッパ
３４　一次エレベータ
３６　二次エレベータ
８２　プッシャ

Claims

横方向に延びる搬送面を有し、この搬送面に沿って製品を順次搬送する供給コンベヤと、
前記供給コンベヤから送出される製品を順次受け入れて集積可能な集積ホッパと、
前記集積ホッパ内で集積される製品群の最下層に位置するべき最初の製品を前記集積ホッパ内の所定の受入位置で受け取るとともに、この後、その上層に次の製品を受け取って集積するべく一段下降して待機し、これら下降および待機の動作を次の製品が集積される毎に繰り返す一次エレベータと、
前記一次エレベータによる製品の集積が全段数に達する前に所定の受渡位置で前記一次エレベータから集積製品を受け取るとともに、この後、前記一次エレベータと同様の下降および待機の動作を次の製品が集積される毎に繰り返し、製品の集積が全段数に達すると、その集積製品を前記集積ホッパの底に位置付けるべく下降する二次エレベータと、
前記集積ホッパの底から集積製品を押し出し、所定の包装経路に供給するプッシャと
を具備したことを特徴とする製品の集積供給装置。
前記一次エレベータは、前記二次エレベータが集積製品を受け取ると前記集積ホッパから退出し、この後、前記二次エレベータ上に全段数の製品が集積されると前記集積ホッパ内に進入して前記受入位置に復帰し、
前記二次エレベータは、全段数の集積製品を前記集積ホッパの底に位置付けると前記集積ホッパから退出し、この後、前記一次エレベータ上に製品が順次集積される過程で前記集積ホッパ内に進入して前記受渡位置に復帰することを特徴とする請求項１に記載の製品の集積供給装置。
前記一次エレベータは、
前記集積ホッパ内を前記受渡位置より下方の高さまで下降する一次下降経路と、
前記一次下降経路の終端から前記集積ホッパ外へ退出する退出経路と、
前記退出経路の終端から前記受入位置より上方の高さまで上昇する一次上昇経路と、
前記一次上昇経路の終端から前記集積ホッパに向けて前進する一次進入経路とを通じて所定のボックスモーションを繰り返し、
前記二次エレベータは、
前記受渡位置から前記集積ホッパの底を通過して下降する二次下降経路と、
前記二次下降経路の終端から前記集積ホッパに対して後退する後退経路と、
前記後退経路の終端から前記受渡位置の高さまで上昇する二次上昇経路と、
前記二次上昇経路の終端から前記集積ホッパ内の前記受渡位置へ進入する二次進入経路とを通じて所定のボックスモーションを繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載の製品の集積供給装置。
前記一次下降経路は、
前記一次エレベータが前記受入位置から順次下降する一次集積下降区間と、
前記一次エレベータが前記一次集積下降区間の終点から前記受渡位置を越えて下降する受渡下降区間とを含み、
前記二次下降経路は、
前記二次エレベータが前記受渡位置から順次下降する二次集積下降区間と、
前記二次エレベータが前記二次集積下降区間の終点から前記集積ホッパの底を越えて下降する着底下降区間とを含むことを特徴とする請求項３に記載の製品の集積供給装置。
前記供給コンベヤの搬送面に対する前記集積ホッパ内での前記受入位置の高さと、
前記各集積下降区間内で前記一次エレベータおよび前記二次エレベータが順次一段ずつ下降するときの下降距離と、
前記集積ホッパ内での上下方向に関する前記受渡位置の高さと、
前記受渡下降区間内で前記一次エレベータが下降するときの受渡下降距離と、
前記着底下降区間内で前記二次エレベータが下降するときの着底下降距離とを含む複数のパラメータを、製品の厚みおよびその全集積段数に基づいて設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の製品の集積供給装置。
前記供給コンベヤから前記集積ホッパ内に製品が送出されたことを検出する検出手段をさらに備え、
前記一次エレベータおよび前記二次エレベータは、前記検出手段により製品が検出される毎にそれぞれの下降および待機の一動作を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製品の集積供給装置。
前記集積ホッパは、集積される製品の四辺を案内する製品集積路を含み、
前記製品集積路の大きさを製品の大きさに合わせて調整可能とする調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の製品の集積供給装置。