JP2004268976A - ケーサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物品搬送コンベヤ2で搬送されてきた物品4を複数個ずつ集積し、ロボット8によって掴んで、ケース1内に複数回繰り返して充填する。先に充填された物品4の姿勢を安定させておくために、ケース1を傾斜させた状態で充填を行う。上昇手段(シリンダ20)および回転手段22を備えた傾斜手段14によって、底面の一つの角1jが最も低い位置になるように傾斜させる。この最も低い角1jに隣接する二つの側壁1b、1dに物品4を寄り掛からせることができるので、異なるケーシングパターンに応じて充填することが可能になる。
【選択図】 図2
Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、ロボット等の充填手段によって物品を保持してケース内に充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、所定の物品収納パターンに応じてケース内に複数個の物品を複数列に充填するケーサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロボット等の充填手段により、物品を複数回繰り返してケース内に充填する場合に、充填される物品が不安定な形状をしていると、先にケース内に充填した物品がケース内で崩れたりケースから落下してしまう等のおそれがある。そこで、従来から、ケースを傾斜させた状態にして前記充填を行うようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
前記特許文献1に記載された従来のケーサ(箱詰め装置)では、ケースを傾斜させておくことにより、先にケース内に収納した物品を壁面に寄り掛からせておくことができ、次の物品が充填されるまでの間安定した姿勢で保持しておくことができるので、不安定な形状の物品でも、荷崩れを起こすことなく確実に充填することが可能である。
【0004】
【特許文献1】
実公平6−50322号公報(第2頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年このようなケーサを多種多様の物品の充填に兼用することが望まれるようになっている。また、各種のケーシングパターンでケース内に充填できるような兼用化も望まれている。例えば、図6(a)、(b)に示すようなケーシングパターンに応じて充填が可能なように兼用できることが要求される。図6(a)のケーシングパターンで充填を行う場合には、供給される物品を5×1列(図6(a)の物品Aが5個並んだ状態)に集積するとともに、供給されるケース1の、図の下側に位置する側壁1eの開口部側が図の上側に位置する側壁1dの開口部よりも高くなるように傾斜させる。続いて、ロボットにより、集積された5個の物品Aを掴んでケース1の側壁1dに物品Aがもたれかかるようにケーシングを行い、次に5個の物品Bを掴んで、先にケース1内に充填されている物品Aと隣接して挿入し、最後に5個の物品Cをケース1内に挿入する。この場合には、ケース1の底面と図の上側に位置している壁面1dとによって、先に挿入した物品A、Bを安定した姿勢で保持しておくことができるので、ケース1内の物品A、Bが崩れたりすることなくスムーズに充填することができる。
【0006】
一方、図6(b)に示すようなケーシングパターンの充填を、物品の集積するパターンを変更しないで行う場合には、先ず、集積された5個の物品Xをロボットにより保持し、ロボットの回転機構により5個の物品Xを回転させて、ケース1の側壁1b側から挿入し、続いて物品Y、物品Zの充填を行うので、前記図6(a)の場合と同様の方向、つまり、図の下側の壁面1eが上側の壁面1dよりも高くなるようにケース1を傾斜させておくと、先に挿入した物品X、Yがケース1内で崩れてしまうおそれがあり、スムーズな充填が行えないという問題があった。なお、物品の集積パターンをケース1の側壁1dに沿って充填できるよう変更すれば、安定した充填が可能であるが、集積装置の構成が複雑になってしまう。
【0007】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、物品の集積パターンを変更することなく、前記図6(a)および(b)のいずれのケーシングパターンにも対応することができる、兼用性の高いケーサを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載した発明に係るケーサは、物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するものであって、特に、前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填するようにしたものである。
【0009】
この発明に係るケーサでは、ケースの底面の最下端に位置する角に隣接する壁面が二つあり、充填手段によりケース内に先に充填された物品をもたせかけておく壁面として、これら壁面のどちらを利用することもできるので、従来の構成よりも大幅に兼用性が向上する。
【0010】
また、請求項2に記載の発明に係るケーサは、前記傾斜手段が、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有することを特徴とするものである。
【0011】
この発明に係るケーサでは、保持手段によってケースの側壁を保持し、この保持手段を上昇させることによって保持しているケースを上昇させ、さらに、保持手段を回転させることにより、このケースを、その底面のいずれかの角が最も低い位置になるように傾斜させることが、極めて簡単な構成で容易に行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係るケーサの全体の構成を示す平面図である。図において、2は物品搬送コンベヤであり、多数の物品4を所定の間隔で搬送する。この搬送コンベヤ2の下流側の側部には、物品の集積部6が設けられており、搬送コンベヤ2によって搬送されてきた物品4を、後に説明するロボット(充填手段)8によって一度に掴めるように複数個ずつ集積する。
【0013】
物品搬送コンベヤ2の、集積部6と逆側(図1の左側)には、図示しないプッシャが進退動可能に設けられており、搬送コンベヤ2上を横断して前進することにより搬送コンベヤ2上の物品4を集積部6上に押し出して集積する。この実施の形態では、ロボット8が一度に5個ずつの物品4を掴んでケース1内に充填するようになっており、プッシャーが、一定の間隔で搬送されてきた5個の物品4を押し出し、ガイド10間を通過させて互いに密着した状態に集積する。
【0014】
前記物品搬送コンベヤ2と直交する方向にケースコンベヤ12が配置されており、前記物品4が充填されるケース1を間欠的に搬送して、充填位置Fに供給する。このケースコンベヤ12は、図2および図3に示すように、ケース搬送経路の中央に配置された支持レール12aと、この支持レール12aの両側に平行して設置された一対のチェーン12bと、これら両側チェーン12b間に所定の間隔で取り付けられた支持プレート12cを有している。このケースコンベヤ12によって搬送されるケース1は、両側チェーン12bの走行に伴って、支持プレート12cに後方側を押され、支持レール12a上を滑って、図1および図2の矢印方向に前進する。
【0015】
ケースコンベヤ12によって搬送されるケース1は、この実施の形態では、ワンタッチカートンであり、図示しないロボット(ケース取り出し手段)によってマガジンから取り出され、組み立てられた後、このケースコンベヤ12に受け渡されて供給される。ケース1は、図2に示すように、底面1aと、この底面1aから直角に立ち上がる搬送方向前後の側壁1b、1cと、底面1aから直角に立ち上がる搬送方向左右の側壁1d、1eと、左右側壁1d、1eの一方1d上に設けられた蓋1fと、前後の側壁1b、1c上にそれぞれ設けられたフラップ1g、1hとを有している。
【0016】
8は充填手段としてのロボットである。このロボット8は従来公知の6軸ロボットであり、フレキシブル性に優れているので、傾斜させたケース1のどの側壁に沿ってでも充填が可能である。このロボット8には、前記集積部6に集積された物品4を保持するハンド8aが取り付けられており、図示しない制御手段によってその動作を制御され、前記ケース1の傾斜した側壁に沿ってケース1内に物品4を充填するようになっている。
【0017】
次に、図2ないし図5によりケース1を傾斜させる傾斜手段(全体として符号14で示す)の構成について説明する。前記ケースコンベヤ12のケース搬送経路の側部(この実施の形態では搬送方向右側の側部)に、傾斜手段14が設置されている。この傾斜手段14は、取り付けプレート16上に取り付けられた二つのケース保持手段(吸盤)18と、これら吸盤18が取り付けられた取り付けプレート16を上昇させる上昇手段(エアシリンダ)20と、このエアシリンダ20の作動による上昇に伴って前記吸盤18を回転させる回転手段22とを備えている。
【0018】
前記エアシリンダ20は、その基部(下端部)20aがフレーム24に回動可能に連結されるとともに、上方に延びるピストンロッド26が直立した昇降プレート28に連結されている。この昇降プレート28は、背面にスライダ30が固定されており、このスライダ30が前記フレーム24に垂直に固定されたガイドレール32に係合し、エアシリンダ20の作動により、直立した状態のまま昇降する。
【0019】
前記昇降プレート28は、ケースコンベヤ12の下流側(図1の右側)に位置している部分28aが、エアシリンダ20のピストンロッド26に連結されている部分28bに対し、ほぼ45度の角度に折り曲げられている。この昇降プレート28の折り曲げられた部分28aに、回転軸34が直角に支持されている。つまり、この回転軸34は、ケースコンベヤ12の搬送方向に対しほぼ45度傾斜して配置されている。回転軸34の先端部(ケースコンベヤ12側の端部)に、前記吸盤18が取り付けられた取り付けプレート16の端部が結合されている。この回転軸34は、昇降プレート28に対しては相対回転可能であり、取り付けプレート16とは一体的に回転する。
【0020】
また、回転軸34の後端部(ケースコンベヤ12から遠い側の端部)には、揺動レバー36を介してカムフォロア38が取り付けられている。また、前記フレーム24は、ケースコンベヤ12の下流側に位置している部分24aが、エアシリンダ20が取り付けられている部分24bに対し、前記昇降プレート28の折り曲げ部28aと同様にほぼ45度の角度に折り曲げられている。この折り曲げられた部分24aに、前記カムフォロア38が係合するカム溝24cが形成されている。このカム溝24cは、図5に示すように、下部がケースコンベヤ12側に接近し、上部はケースコンベヤ12から遠ざかる方向に湾曲した形状をしている。従って、エアシリンダ20が作動して昇降プレート28を上昇させると、揺動レバー36を介して回転軸34に連結されたカムフォロア38が、上昇しつつカム溝24cに沿って移動して回転軸34を回転させる。この回転軸34の回転により、取り付けプレート16は、ケースコンベヤ12の上流側(図2の左側)に位置する部分が上方を向くように傾斜する。
【0021】
ケースコンベヤ12の、前記傾斜手段14を挟んだ向かい側には、この傾斜手段14によって傾斜されるケース1の背後を支持する背面支持ガイド40が設けられている。この背面支持ガイド40は、L字状をしたプレートであり、エアシリンダ42の作動によって進退動して、ケース1が前記傾斜手段14によって傾斜される際にその背後を支持する。この実施の形態では、二つの吸盤18によってケース1の搬送方向右側の壁面1eを吸着し、昇降用エアシリンダ20の作動によって取り付けプレート16とともに上昇しつつ回転することにより、ケース1は、進行方向右側(図2の下側)で、かつ後方側が最も高い位置となるように上昇される。従って、底面2aの、進行方向左側で、かつ前方側の角1jが最も低い位置になる。そこで、前記背面支持ガイド40は、底面1aの最も低い位置の角1jに隣接する二つの側壁(ケースの進行方向左側の側壁1dと前方側の側壁1bを)を背後から支持するようになっている。
【0022】
以上の構成に係るケーサの作動について説明する。物品搬送コンベヤ2によって所定の間隔で搬送されてきた多数の物品4が、搬送コンベヤ2の下流端に到達すると、図示しないプッシャが作動して、搬送コンベヤ2上を横断し、搬送コンベヤ2上の5個の物品4を、このコンベヤ2の側部に設置されている物品集積部6へ押し出す。物品集積部6の入口には、次第に間隔が狭められるガイド10が配置されており、プッシャによって押し出された5個の物品4は、互いに密着した状態で集積される。
【0023】
物品集積部6の近くには、前記物品4をケース1内に充填する充填手段としてのロボット8が配置されており、このロボット8のハンド8aが集積された5個の物品4を掴む。一方、前記物品搬送コンベヤ2と直交して配設されているケースコンベヤ12は、図示しない取り出し手段によって取り出され組み立てられたケース1をケース取り出し手段から受け取って、前記充填位置Fへ搬送する。
【0024】
ケースコンベヤ12によって搬送されてきたケース1が充填位置Fに到達して停止すると、傾斜手段14が作動してこのケース1を傾斜させる。ケース1が充填位置Fに到達した時点では、傾斜手段14の二つの吸盤18が取り付けられている取り付けプレート16は水平状態であり、二つの吸盤18も同じ高さに位置している。ここで吸盤18にバキュームを作用させてケース1の進行方向右側の壁面1eを吸着する。
【0025】
次に、昇降用エアシリンダ20を作動させてピストンロッド26に連結されている昇降プレート28を上昇させる。昇降プレート28が上昇すると、その折り曲げ部28aに支持されている回転軸34がともに上昇する。回転軸34の後端には揺動レバー36を介してカムフォロア38が取り付けられており、このカムフォロア38がフレーム24に形成されているカム溝24aに沿って上昇すると、回転軸34が回転し、この回転軸34に固定されている取り付けプレート16は、その上流側(ケース1の進行方向後方側)が上昇する方向に回転する。このように取り付けプレート16上に取り付けられている二つの吸盤18が、ケース1を吸着した位置から上昇しつつ回転することにより、ケース1の進行方向右側の壁面1eが左側の壁面1dよりも高く、しかも、進行方向後方側の壁面1cが前方側の壁面1bよりも高くなるように、つまりケース1の底面1aの進行方向左側でかつ前方側の角1jが最も低い位置になるように、このケース1が傾斜される。
【0026】
このケース1が傾斜される動作に同期して、背面支持ガイド40がシリンダ42の作動により前進して、ケース1の低くなっている2つの壁面(ケースの進行方向前方側の壁面1bと進行方向左側の壁面1d)の接続部に当接してこのケース1を支持する。
【0027】
前述のような状態にケース1を傾斜させると、底面1aの最も低い位置にある角1jに隣接する二つの壁面1b、1dは、これら壁面1b、1dの内面側に物品を寄り掛からせて安定した状態で支持することができる。この状態で、前記ロボット8は、掴んでいる5個の物品4を、ケース1内に挿入する。例えば、図6(a)のケーシングパターンで充填を行う場合には、先ず、最初に掴んだ5個の物品4をケース1内に収容し、これらの物品を進行方向左側の側壁1dにもたせかけて離す(図6(a)の物品Aの位置)。続いて、ロボット8は、次の5個の物品4が集積された物品集積部6に戻って再度5個の物品4を掴み、ケース1の前記物品4の隣の位置(図6(a)物品Bの位置)に挿入する。さらに、ロボット8は、その次の5個の集積された物品4を掴み、ケース1内の前記物品4の隣の位置(図6(a)の物品Cの位置)に充填する。
【0028】
また、図6(b)の収納パターンでケース1内に物品を充填する場合には、ロボット8は掴んでいる5個の物品4をケース1内に挿入し、ケース1の進行方向前方側の壁面1bにもたせかける(図6(b)物品Xの位置)。この場合も、ケース1は、この壁面1bが進行方向後方側の壁面1cよりも下側になるように傾斜しているので、一回目に挿入された物品4は次の物品4が挿入されてくるまで安定した姿勢でこの壁面1bに支持される。続いて第2回目の5個の物品4を図6(b)の物品Yの位置に、さらに、第3回目の5個の物品4を図6(b)の物品Zの位置に順次挿入して充填を完了する。このようにこの実施の形態では、ケース1の底面1aの、進行方向前方側と進行方向左側との交点である角1jを最も低くなるように傾斜させているので、このケース1の進行方向前方側壁面1bと進行方向左側壁面1dの二つの壁面を、物品4をもたせかけて支持する面として利用して、物品4を充填することが可能であり、物品4を複数回充填しても、先にケース1内に充填されている物品4の姿勢が安定し、従来の構成と比較して兼用性が大幅に向上する。しかも、集積部6の構造を変更する必要がないので、ケーサ全体の構成が複雑になることもない。
【0029】
なお、ケース1内に充填する物品4の数、充填手段としてのロボット8が一回に掴む物品4の数、繰り返す挿入の回数、ケーシングパターン等は、前記構成に限るものではなく、適宜変更することができる。また、ケース1を傾斜させる傾斜手段14、あるいはこの傾斜手段14を構成する回転手段22等は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、その他の構成でも良い。さらに、前記実施の形態では、ケース1の、進行方向前方側で、かつ、左側の角1jが最下端位置となるように傾斜させたが、最も低い位置となるのはこの角1jに限るものではなく、その他のいずれかの角を最下端位置となるように傾斜させても良い。また、この実施の形態では、ケース1内に充填される物品4を箱状のもので示したが、このような物品に限るものではなく、いわゆるピロー包装のような不定型な物品にも適用可能である。さらに、物品4をもたせかける壁面を、一個のケース1内に充填する途中で変更することもできる。例えば、図6(a)と図6(b)とを合わせたケーシングパターンの場合に、最初は物品4を壁面1bにもたせかけて一回の充填を行い、次から壁面1dにもたせかけて複数回の充填を行うようにしても良い。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載した発明によれば、物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するケーサにおいて、前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填するようにしたので、異なる収納パターンで物品を充填することが可能になり、兼用性が向上する。
【0031】
また、請求項2に記載した発明では、前記傾斜手段が、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有する構成としたことにより、簡単な構成で、ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るケーサの全体の構成を示す平面図である。
【図2】前記ケーサのケースコンベヤおよび傾斜手段を拡大して示す斜視図である。
【図3】図2のIII方向矢視図である。
【図4】前記傾斜手段の側面図である。
【図5】前記傾斜手段を構成するカムを備えたフレームの背面図である。
【図6】図(a)、(b)はそれぞれ異なる物品収納パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
1 ケース
1a ケースの底面
1b ケースの側壁
1d ケースの側壁
1j 底面の最下端位置となる角
8 充填手段(ロボット)
14 傾斜手段
18 保持手段(吸盤)
20 上昇手段(エアシリンダ)
22 回転手段
34 回転軸
Claims (2)
- 物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するケーサにおいて、
前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填することを特徴とするケーサ。 - 前記傾斜手段は、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有することを特徴とする請求項1に記載のケーサ。
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JP2003061840A JP2004268976A (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | ケーサ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008302962A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 袋箱詰め方法及び装置 |
EP2283982A1 (en) * | 2009-08-12 | 2011-02-16 | Simaupro Galicia, S.L. | Robotised system for filling boxes |
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2003
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