JP2005255244A - 多軸移動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 箱内への被箱詰め品の鉛直方向の積載に当って、上記した従来技術の欠点を除くために、処理能力が高く、駆動機構への負担の少ない箱詰方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 コンベアＣ上を次々と運ばれて来る被箱詰め品Ｎ，・・を把持する複数の把持子１５，・・が一体的に移動可能に構成された把持ユニット１０及びその把持ユニット１０を水平、少なくとも１方向に移動させる駆動機構５０を備えており、それによって前記把持ユニット１０の１往復で複数段の被箱詰め品Ｎが搬送、箱詰めが可能となり、箱詰めの処理能力が向上するか、又は前記駆動機構５０への負担が軽減される。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、コンベアに載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品を把持子で把持した状態で移し、箱内、少なくとも鉛直方向に複数段積載することによって前記被箱詰め品を箱詰めする箱詰方法及びその装置に関する。

従来、被箱詰め品を箱内、少なくとも鉛直方向に複数段積載することによって前記被箱詰め品を箱詰めする箱詰方法及びその装置については既に多数の提案がなされ、実施されている。

例えば、その１つを原理的に示すと図５のようになる。すなわち、コンベアＣに載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品Ｎ，・・を、１つの把持子１５で復数個一斉に把持し、箱Ｂ内、鉛直方向に複数段積載するよう構成されたものである。なお、１つの把持子１５の代わりに複数の把持子１５よりなる把持子群による箱詰めが一斉に行なわれるものがあるが、把持位置（例えばベルトＣ上）と箱Ｂとの間の１往復（すなわち１段）当たりの被被箱詰め品Ｎの数が増加するだけで、その作動原理に違いはない（例えば、特許文献１，２参照。）。

従って、積載段数に応じて箱詰めに要する時間が決まるため、その処理能力増加には、例えば把持子１５又は把持子群の１往復当たりの時間短縮（把持子の移動速度、加減速度の増大）が必要である。これは、駆動機構（図示省略）への負荷が増し、テンション貼り等の保守の頻度が加速度的に増大するという問題点がある。なお、この場合、被箱詰め物Ｎの移動方向の装置（把持子１１及びその駆動機構）の長さは積載段数の影響を受けないか、又はあまり受けない。

それに対して、図６に示すよう、把持子１１（又は把持子群）が被箱詰め品Ｂの移動方向に複数個（図では２個）配置されたものがあるが、それによって、確かに駆動機構（図示省略）への負担の増加なしに、処理能力は増大可能であるが、装置の長さが増大すると言う問題点がある。

別に、一方の把持子が被箱詰品を把持する間、他方の把持子が把持した被箱詰め品を積載することが出来るよう、軸対称に配置された１対の把持子がその軸の周り開動可能に構成されたのも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。それによっても、処理能力向上は図られるが、配置・制御上の制約があり、例えばコンベア上を走行する被箱詰品を追走把持することは出来ないと言う問題点がある。

上述のものとは目的が異なっていて、１箱に２段の積載が行なわれるよう、１対の把持子が１往復でそれぞれ種類の異なる被箱詰め品（この提案でそれぞれ袋詰めされたタレと辛し）を一斉に把持し、並進し、箱上方から順次箱（この提案では既に納豆が詰められた箱）内に積載するよう構成されたものが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。なお、この提案には一斉に作動する、２個１組の把持子群が複数組設けられていている。

それによれば、把持子群の１往復で複数の被箱詰め品を箱に積載可能であり、それだけ処理能力が増加すると言う利点はあるが、把持子群は把持位置と箱とを往復するだけであるため、送られて来る被箱詰め品は、その把持時に当たっては、所定位置に停止する必要があり、しかも、把持子群が箱上方に到達の都度降下、上昇を行なわれないため、被箱詰め品が多数段積載される場合、その箱の深さが大きく、従って被箱詰め品の落下距離が大きいと、被箱詰め品が適正位置に載置されなかったり、衝撃によって傷損したりすると言う問題点がある。

特開２００１−２４００５号公報（

特許請求の範囲

、図４乃至図７） 特開平０９−３０１３０６号公報（

特許請求の範囲

、図３） 特開２００３−８１２２５号公報（

特許請求の範囲

、図）

以上のことから、本発明は、箱内への被箱詰め品の鉛直方向の積載に当って、上記した従来技術の欠点を除くために、処理能力が高く、駆動機構への負担の少ない箱詰装置を提供することにある。

上記の目的を達するために、請求項１の発明の箱詰方法は、コンベアＣに載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品Ｎ，・・を把持、箱Ｂに移し、鉛直方向に複数段積載するものであって、
先ず把持ユニット１０を構成する、一体的に移動可能な複数の把持子１５，・・の全てが前記被箱詰め品Ｎ，・・の複数個を一斉に把持すると、次いでそのまま、前記複数の把持子Ｎ，・・のうち、指定の把持子１５又は指定の把持子群１１中の指定の把持子１５が、前記箱Ｂ上方の所定の位置に到達するよう、並進し、さらにその到達点で前記指定の把持子１５又は前記指定の把持子群１１が降下し、把持する被箱詰め品Ｎ，・・を前記箱Ｂ内に移載し、その移載が完了すると、その降下した把持子１５，・・又は把持子群１１，・・は一旦上昇し、以下前記箱Ｂ上方を水平に並進し、順に次の指定の把持子１５又は次の指定の把持子群１１中の指定の把持子１５が前記箱Ｂ上方の所定の位置に到達し、その到達点で前記把持子１５又は前記把持子群１１が把持する被箱詰め品Ｎ，・・を、その直前に移載された被箱詰め品Ｎ，・・の上に積載したうえ上昇する，までの作動を繰り返し、最後に、把持ユニット１０を構成する全ての把持子１５，・・が把持していた被箱詰め品Ｎ，・・の箱Ｂ内への移載が完了すると、その把持ユニット１０はコンベアＣ上方に復帰し、次の複数個の被箱詰め品Ｎ，・・の一斉把持に移行することを含んでいる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の構成に加えて、前記把持ユニット１０が、前記コンベアＣの上方をその走行方向に移動することを含んでいる。

請求項３の発明の箱詰装置は、コンベアＣに載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品Ｎ，・・を把持し、箱Ｂに移し、鉛直方向に積載するものであって、
前記被箱詰め品Ｎ，・・を把持する複数の把持子１５，・・が一体的に移動可能に構成された把持ユニット１０及びその把持ユニット１０を水平、少なくとも１方向に移動させる駆動機構５０を備えており、その駆動機構５０が、前記複数の把持子１５，・・のうち、先ず指定の把持子１５又は指定の把持子群１１中の指定の把持子１５が前記箱Ｂ上方の所定の位置に到達するよう、前記把持ユニット１０を移動させ、且つその到達点で前記指定の把持子１５又は前記指定の把持子群１１ａが降下し、その把持する被箱詰め品Ｎ，・・を前記箱Ｂに移載したうえ、一旦上昇した時点で、次の指定の把持子１５、又は次の指定の把持子群１１中の指定の把持子１５が前記箱Ｂ上方の前記所定の位置に到達するよう、前記把持ユニット１０を移動させ、その移動の繰り返しによって、以下その到達点で降下した把持子１５又は把持子群１１が把持する被箱詰め品Ｎ，・・をその直前に移載された被箱詰め品Ｎ，・・の上に積載し、上昇するまでの作動が繰り返され、且つ全ての把持子１５，・・が把持していた被箱詰め品Ｎ，・・の箱Ｂ内への移載が完了した時点で、前記把持ユニット１０を前記コンベアＣ上方に一斉に復帰させるよう構成されている

請求項４の発明は、請求項３の発明の構成に加えて、前記駆動機構５０が、前記把持ユニット１０を、前記箱Ｂ、前記コンベアＣのそれぞれ上方を、前記複数の把持子１５，・・の配列方向、且つ前記コンベアＣの走行方向に移動させることが可能であると共に、各把持子１５又は各把持子群１１を上下動させることが可能に構成されている。

請求項１又は請求項３の発明によれば、把持ユニット１０の１往復で、複数段分の箱詰めが可能となり、１往復で１段分の箱詰めしか出来なかった従来のものに比べて、同等の操作条件（例えば同一の加速度）であれば、大略（水平移動分に要する時間の片道分＋１回の把持に要する時間）×（ｎ−１）が短縮され、それだけ処理能力が向上すると共に、把持子及び駆動機構等の装置の長さが短縮される（ｎ：１往復当たりの被箱詰め品又は被箱詰め品群の数）。

それに対して、１往復でそれぞれ、１段分の箱詰めしか出来なかった従来のものと処理能力が同じであれば、把持ユニットの１往復に必要な時間に余裕が生じ、加減速度が減少するため、それによってそれだけ被箱詰め品Ｎに対する把持子１５の位置決めが安定し、把持ミスやそれの不十分による落下が減少し、優しい取り扱いが可能となり、また駆動機構５０の負荷が低下し、故障が起り難くなり、そのテンション貼り等の保守頻度が減少する。

その他、指定の把持子１５又は指定の把持子群１１の指定把持子１５が、箱Ｂの上方の所定の位置に到達する都度、上下動可能に構成されているため、箱Ｂが深くても、被箱詰め品Ｎの落下距離を最小限に設定可能であり、被箱詰め品Ｎが適正位置に載置されると共に、それの衝撃等による傷損が防止される。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、追尾装置さえ準備されれば、コンベアＣ上を走行する被箱詰め品Ｎを追走しながら把持することも容易に可能であり、コンベアＣの停止を必要としなくなり、それだけ処理能力が向上する。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、複数の把持子１５，・・乃至は複数の把持子群１１，・・の駆動機構５０への配置、さらにそれらと箱Ｂや被箱詰め品Ｎ，・・の搬送用のコンベアＣの位置関係の自由度が高く、駆動機構５０も極めて構造簡単、また運転制御、保守も容易であり、そのうえ追尾装置さえ準備されれば、コンベアＣ上を走行する被箱詰め品Ｎを追走しながら把持することも容易に可能であり、コンベアＣの停止を必要としなくなり、それだけ処理能力が向上する。

本発明の箱詰方法及びその装置を実施するための最良の形態例について、図１乃至図３により説明する。先ず、１０は把持ユニットであって、コンベアＣ上を次々と送られて来る被箱詰め品Ｎ，・・を箱Ｂへ箱詰するために、把持し、移動させる複数の把持子１５，。。（図では２個）を備え、それらを一斉に水平方向に移動させることが出来るよう、一体的に結合したものである。なお、把持子として、一般に空気吸引利用の吸着子が用いられている。また、図では箱Ｂ，・・は前記コンベアＣに平行に送られて来るよう描かれているが、ベルトコンベアＣの末端と交差するよう送られてもよい。

次に５０は把持ユニット１０を前後左右に移動させる駆動機構であって、前記把持ユニット１０が前記コンベアＣのそれぞれ上方を、前記複数の把持子１５，・・の配列方向、且つ前記コンベアＣに平行に移動させることが出来るよう、その把持ユニット１０を水平方向に並進させることが可能に構成されている。また、各把持子１５を上下動させることが可能にも構成されている。

そらに具体的に説明すると、把持ユニット１０をそれぞれ、コンベアＣ上方又は箱Ｂ上方を前記コンベアＣに平行に往復させる前後方向移動機構６０、左右方向（水平、且つコンベアＣに垂直な方向）、そのコンベアＣと箱Ｂとの間を往復させる左右方向移動機構７０、及び各把持子１５を上下方向に昇降させるシリンダ８０を備えている。なお、箱Ｂ，・・がコンベアＣの末端と交差するよう送られる場合は、把持ユニット１０の移動方向は前後方向の１次元だけでよく、さらに簡略化される。

先ず前後方向移動機構６０について説明すると、６１は架構等の固定部分に支持された、前後方向の無端の巻掛け伝動装置であって、前後に配されたタイミングプーリＰ１，Ｐ２間にはタイミングベルトＴＢが巻き掛けられていて、駆動側のタイミングプーリＰ１は駆動用モータＭ１の軸に直結されている。６２は前記把持ユニット１０を左右方向に案内する長方形枠状のガイド部材であって、タイミングベルトＴＢに金具（図示省略）によって結合され、前後方向に移動可能に構成されている。

次に左右方向移動機構７０について説明すると、７１は前記ガイド部材６２上に設けられた左右方向の無端の巻掛け伝動装置であって、左右に配されたタイミングプーリＰ１，Ｐ２間にはタイミングベルトＴＢが巻き掛けられていて、そのタイミングベルトＴＢには金具（図示省略）によって前記把持ユニット１０が結合されている。なお、その駆動側のタイミングプーリＰ１は前記ガイド部材６２に固定された駆動用モータＭ２の軸に直結されていて、それによって回動するタイミングベルトＴＢに引っ張られて前記把持ユニット１０が左右方向に移動するよう構成されている。

作用について説明する。図２及び図３（ａ）に示すように、、駆動機構５０に駆動されて、先ず把持ユニット１０を構成する、一体的に移動可能な複数の把持子１５，・・の全て（図では２個の把持子１５，１５）が前記被箱詰め品Ｎ，・・（図では２個）を一斉に把持する。次いで全ての把持子１５，・・はシリンダ８０，８０によって一斉に上昇したうえ、左右方向移動機構７０によって箱Ｂの上方、その複数の把持子Ｎ，・・（図では２個）のうち、指定（図では前方）の把持子１５が、箱Ｂ上方の所定の位置に到達するよう、並進する。さらにその到達点で前記指定の把持子１５がそれに対応するシリンダ８０によつて降下し、把持する被箱詰め品Ｎを前記箱Ｂ内に移載する。

その最初の移載が完了すると、その降下した把持子１５は同じシリンダ８０によって一旦元の高さまで上昇する。さらに前後方向移動機構６０によって、把持ユニット１０は前記箱Ｂ上方を水平、コンベアＣに平行に移動し、次の指定（図では後方）の把持子１５が前記箱Ｂ上方の所定の位置に到達すると、前記把持子１５がシリンダ８０によって下降し、それが把持する被箱詰め品Ｎを、その直前に移載された被箱詰め品Ｎの上に積載したうえ、再びそのシリンダ８０によって上昇する。以上の操作は、把持ユニット１０を構成する全て（図では２個）の把持子１５，・・が把持していた被箱詰め品Ｎ，・・の前記箱Ｂ内への移載が完了するまで繰り返される。それが完了すると、その把持ユニット１０は駆動機構５０によってコンベアＣ上方に復帰し、次の複数個の被箱詰め品Ｎ，・・の一斉把持に移行する。

その効果について説明すると、把持ユニット１０の１往復で、複数の被箱詰め品Ｎ，・・又は複数の被箱詰め品群の、箱詰めが可能となり、１往復でそれぞれ、１把持子による１被箱詰め品Ｎ又は１把持ユニットによる１被箱詰め品群の箱詰めしか出来なかったものに比べて、同等の操作条件（例えば同一の加速度）であれば、例えば、図３（ｂ）に示すように、１把持子のみ場合、被箱詰め品Ｎを２段積載するのに７秒掛かったのに対して、図３（ａ）に示すように、２把持子一体の場合は５．１秒となり、０．９秒短縮され、それだけ処理能力が向上すると共に、把持子及び駆動機構等の装置の長さが短縮される。

それに対して、１往復でそれぞれ、１把持子による１被箱詰め品Ｎ又は１把持ユニットによる１被箱詰め品群の箱詰めしか出来なかったものと処理能力が同じであれば、把持ユニットの１往復に必要な時間に余裕が生じ、加減速度が減少するため、例えば、２段積載の場合、１把持子の場合、加減速度が２，８１３ｍｍ／秒^２であったのに対して、２把持子一体の場合８００ｍｍ／秒^２と大幅減少し、それだけ被箱詰め品Ｎに対する把持子１５の位置決めが安定し、把持ミスやそれの不十分による落下が減少し、優しい取り扱いが可能となり、また駆動機構５０の負荷が低下し、故障が起り難くなり、そのテンション貼り等の保守頻度が減少する。

その他、指定の把持子１５又は指定の把持子群１１の指定把持子１５が、箱Ｂの上方の所定の位置に到達する都度、上下動可能に構成されているため、箱Ｂが深くても、被箱詰め品Ｎの落下距離を最小限に設定可能であり、被箱詰め品Ｎが適正位置に載置されると共に、それの衝撃等による傷損が防止される。

複数の把持子１５の駆動機構５０への配置、さらにそれらと箱Ｂや被箱詰め品Ｎ，・・の搬送用のコンベアＣの位置関係の自由度が高く、駆動機構５０も極めて構造簡単、また運転制御、保守も容易であり、そのうえ追尾装置さえ準備されれば、コンベアＣ上を走行する被箱詰め品Ｎを追走しながら把持することも容易に可能であり、コンベアＣの停止を必要としなくなり、それだけ処理能力が向上する。

別の実施態様として、例えば図４に示すように、上述の把持ユニット１０の代わりに、１組２個の把持子１５，１５よりなる把持子群１１を２群備えたものがある。その各把持子群１１の挙動は、それの一度の降下で複数（図では２個）の把持子１５，・・を箱Ｂに移すことを除けば、１段分を移すと言う点では、上述の把持ユニット１０の把持子１５どそれと全く同じで、その効果は上述の把持ユニット１０を備えたものと同様である。

本発明を実施するための最良の形態例を示す斜視図である。 図１の要部を示す斜視図である。 本発明の把持ユニット及びそれを構成する各把持子の挙動を従来例のそれと比較した線図であって、それぞれ（ａ）は本発明、（ｂ）は従来例を示す。 従来例を示す斜視図である。 別の従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 把持ユニット
１１ 把持子群
１５ 把持
５０ 駆動機構
６０ 前後方向移動機構
６１ 巻掛け伝動装置
６２ ガイド部材
７０ 左右方向移動機構
７１ 巻掛け伝動装置
８０ シリンダ
Ｂ 箱
Ｃ コンベア
Ｍ１ 駆動用モータ
Ｍ２ 駆動用モータ
Ｎ 被箱詰め品
Ｐ１ タイミングプーリ
Ｐ２ タイミングプーリ
ＴＢ タイミングベルト

Claims (4)

1. コンベア（Ｃ）に載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品（Ｎ，・・）を把持し、箱（Ｂ）に移し、鉛直方向に複数段積載する箱詰方法であって、
   先ず把持ユニット（１０）を構成する、一体的に移動可能な複数の把持子（１５，・・）の全てが前記被箱詰め品（Ｎ，・・）の複数個を一斉に把持すると、次いでそのまま、前記複数の把持子（Ｎ，・・）のうち、指定の把持子（１５）又は指定の把持子群（１１）中の指定の把持子（１５）が、前記箱（Ｂ）上方の所定の位置に到達するよう、並進し、さらにその到達点で前記指定の把持子（１５）又は前記指定の把持子群（１１）が降下し、把持する被箱詰め品（Ｎ，・・）を前記箱（Ｂ）内に移載し、その移載が完了すると、その降下した把持子（１５，・・）又は把持子群（１１，・・）は一旦上昇し、以下前記箱（Ｂ）上方を水平に並進し、順に次の指定の把持子（１５）又は次の指定の把持子群（１１）中の指定の把持子（１５）が前記箱（Ｂ）上方の所定の位置に到達し、その到達点で前記把持子（１５）又は前記把持子群（１１）が把持する被箱詰め品（Ｎ，・・）を、その直前に移載された被箱詰め品（Ｎ，・・）の上に積載したうえ上昇する，までの作動を繰り返し、最後に、把持ユニット（１０）を構成する全ての把持子（１５，・・）が把持していた被箱詰め品（Ｎ，・・）の箱（Ｂ）内への移載が完了すると、その把持ユニット（１０）はコンベア（Ｃ）上方に復帰し、次の複数個の被箱詰め品（Ｎ，・・）の一斉把持に移行する
   ことを特徴とする箱詰方法。
2. 前記把持ユニット（１０）が、前記コンベア（Ｃ）の上方をその走行方向に移動する。
   ことを特徴とする請求項１に記載の箱詰方法。
3. コンベア（Ｃ）に載せられて次々と運ばれて来る被箱詰め品（Ｎ，・・）を把持し、箱（Ｂ）に移し、鉛直方向に積載する箱詰装置であって、
   前記被箱詰め品（Ｎ，・・）を把持する複数の把持子（１５，・・）が一体的に移動可能に構成された把持ユニット（１０）及びその把持ユニット（１０）を水平、少なくとも１方向に移動させる駆動機構（５０）を備えており、その駆動機構（５０）が、前記複数の把持子（１５，・・）のうち、先ず指定の把持子（１５）又は指定の把持子群（１１）中の指定の把持子（１５）が前記箱（Ｂ）上方の所定の位置に到達するよう、前記把持ユニット（１０）を移動させ、且つその到達点で前記指定の把持子（１５）又は前記指定の把持子群（１１ａ）が降下し、その把持する被箱詰め品（Ｎ，・・）を前記箱（Ｂ）に移載したうえ、一旦上昇した時点で、次の指定の把持子（１５）、又は次の指定の把持子群（１１）中の指定の把持子（１５）が前記箱（Ｂ）上方の前記所定の位置に到達するよう、前記把持ユニット（１０）を移動させ、その移動の繰り返しによって、以下その到達点で降下した把持子（１５）又は把持子群（１１）が把持する被箱詰め品（Ｎ，・・）をその直前に移載された被箱詰め品（Ｎ，・・）の上に積載し、上昇するまでの作動が繰り返され、且つ全ての把持子（１５，・・）が把持していた被箱詰め品（Ｎ，・・）の箱（Ｂ）内への移載が完了した時点で、前記把持ユニット（１０）を前記コンベア（Ｃ）上方に一斉に復帰させるよう構成されている
   ことを特徴とする箱詰装置。
4. 前記駆動機構（５０）が、前記把持ユニット（１０）を、前記箱（Ｂ）、前記コンベア（Ｃ）のそれぞれ上方を、前記複数の把持子（１５，・・）の配列方向、且つ前記コンベア（Ｃ）の走行方向に移動させることが可能であると共に、各把持子（１５）又は各把持子群（１１）を上下動させることが可能に構成されている
   こと特徴とする請求項３に記載の箱詰装置。

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