JP2011251702A - 箱詰め装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸着ユニットE1を介して商品Wを上方へ吊上げ、該吊上げた商品を所定の箱詰め位置に移動して下降させ、吸着を解除して箱に箱詰めを行う箱詰め装置において、前記吸着ユニットE1は、商品Wを吸着保持する吸着パッド5と該吸着パッド5を取り付けた軸部6とで構成され、前記軸部6の基部は鉛直方向且つ水平方向に移動可能な昇降基台7に回動可能に軸止され、更に前記軸部は傾動手段E2により所定角度傾動可能とした。
【選択図】図5
Description
前記「手巻きおにぎり」は、大手コンビニベンダーが生産しており、その生産ラインは、米飯の成型から包装、異物検出、値付けに至るまでほぼ自動化が進んでいるが、出来上がった商品「手巻きおにぎり」のコンテナ(箱)詰め作業については、輸送コスト等の観点から該コンテナに「手巻きおにぎり」を収容効率の高い詰め込み方(三角形が交互に起立状態で組み合わさる様に詰め込む方式)で詰めるようになっている。しかし、前記収容効率の高い詰め込み方は機械化が難しく人手に依存しているのが現状である。
前記商品「手巻きおにぎり」のコンテナ詰めを行う前に、前記商品「手巻きおにぎり」へ品名(中に入っている具材名含む)や値段等が印字されたラベルを消費者の目に付く箇所で、且つしっかりと貼付させるために、前記商品の一番広い面に貼付することとなる。
そのため、ラベルを貼付する前に、前記商品「手巻きおにぎり」を三角形の頂部が上を向くように一旦起立させ、ラベル貼付装置で起立させた該商品「手巻きおにぎり」の一番広い面へラベルを貼付した後、該ラベルが貼付された商品「手巻きおにぎり」は、起立姿勢のまま下流の箱詰めエリアにコンベア等で搬送される。
しかし、前記ラベル貼付後の商品「手巻きおにぎり」を、そのまま起立姿勢を保ちながら搬送することは難しく、途中で横転する等不揃いな状態で搬送される、及び商品は立った状態(三角形の頂部が上を向いた状態)で搬送されるため、前記商品を機械でピックアップすることは難しかった。
また、市場(大手コンビニベンダー)から、前記商品(三角形の手巻きおにぎり)及び三角形のサンドイッチ等の商品について、製造からコンテナ詰め(箱詰め)までのラインを完全に自動化したいという根強いニーズがあった。
スナック菓子を入れた袋は空気が封入されて略楕円形状に膨らんでおり、それを多段状に重ねて収納するだけで、箱詰めの姿勢を変える必要がないため、同装置で十分対応できている。しかし、同装置には、商品の天地を逆にする姿勢を変更する機構等が装備されていない為、本発明が対象とする、例えば三角形状の商品の互い違いの箱詰めには使用不可能である。
前記吸着ユニットを鉛直方向に上下移動、水平方向に左右(又は前後)移動させる機構は、伸縮アーム方式、シリンダ方式、チェーン方式等何れでもよい。
前記傾動手段は、前記昇降基台に回動可能に軸支された前記軸部を、前記軸支部を中心として鉛直面内で回動できるものであればよい。
上記手段によれば、吸着動作を安定して確実に行うことができる。
前記受け部の取付間隔は、前記昇降基台に配置される吸着ユニットの取付間隔と同じ間隔とする。
また、請求項3記載の構成により、吸着パッドによる商品の吸着を安定して確実に行うことができる。
また、請求項4記載の構成により、昇降基台に並列配置した複数個の吸着ユニットを、アクチュエータの作動で同時に同一の傾きに調整することができる。それにより、複数の商品を一度に同じ状態で箱詰めすることが出来る。
また、請求項5記載の構成により、三角形状の商品(おにぎりやサンドイッチ等)を起立状態で安定して確実に吸着することができると共に、一度に複数個の商品を同じ姿勢で箱詰めすることができる。
また、請求項6記載の構成により、三角形状の商品(おにぎりやサンドイッチ等)を収容効率が高く輸送コストを軽減させる箱詰めが出来る。
また、請求項7記載の構成により、商品の姿勢(向き)、或いは商品の載置間隔を調整して収容効率の高い箱詰めを自動的に行うことができる。
図1及び図2は、本箱詰め装置を三角形の手巻きおにぎり(以下、商品という)Wの生産ラインに組み込んだ状態を示し、その生産ラインは、米飯の成型から包装までを行うおにぎり製造装置Aから始まり下流方向(図面では左方向)に向かって異物検出装置B、ラベル貼付装置(値付け)Cが順次連接配置され、更に下流方向に搬送装置D、箱詰め装置Eが連接配置され、各装置が連動して動作するように構成されている。
計量コンベアは、無端回動するベルトを備えたコンベア本体を載架する架台が、基台に載架固定したロードセルに連結され、それによりコンベア本体で商品Wを搬送しながら、該商品Wの重量を計測し得るようになっている。
また、1個の商品Wに、商品ラベルと添加物ラベルの2枚のラベルを貼付する場合は、前記ラベル貼付手段C2を搬送手段C1の搬送路を挟んで両側部に配置する。
尚、ラベル貼付装置Cは本発明と直接関係しない為、詳細な説明は省略するが、ラベル貼付装置の詳細な構成は特開2010−6414号公報を参照。
前記搬送装置Dは、ラベル15が貼付された商品Wを、後段の箱詰め装置Eの吸着ユニットで吸着保持しやすい姿勢に保持して搬送するもので、無端回動する回転帯1の外側面に、商品Wの頂部が鉛直下方を向く起立状態に保持する受け部2が搬送方向に所定の間隔をおいて配置されて構成され、その搬送装置Dは支持脚3,3’で所定の高さに支持されると共に、生産ラインの移動、変更に対して移動設置できるように構成されている。
前記受け部2を構成する各受け部材2aは回転帯1に対して着脱交換可能に取り付けられ、回転帯1の無端回動により往路側において前記2個1組の受け部材2aで商品Wの受け部2が順次形成されるようになっている。
そして、この搬送装置Dは上流側のラベル貼付装置Cから搬送供給される商品Wを受け部2に収容するために間欠駆動され、所定数(図示例では6個)の受け部2に商品Wが収容されると、箱詰め装置Eが作動を開始する。
前記吸着パッド5は、商品Wに当接する吸着パッド5の内部の空気が吸引されることで商品Wを吸着保持するもので、該吸着パッド5を保持する軸部6に吸気ホース8が接続され、吸気ホース8の他端は前記昇降基台7にジョイントを介して接続され、6個の吸着パッドの吸気制御が一括して行えるように構成されている。具体的には、例えば、昇降基台7の内部に吸気管(図示省略)を収容し、その吸気管に吸着パッド5の個数分のジョイントを接続して構成する。或いは、昇降基台7自体を中空構造として吸気管に仕立て、昇降基台7にジョイントを取り付けて構成してもよい。そして、昇降基台7に収容した吸気管又は中空構造の昇降基台7はホースを介して吸引装置(図示省略)に接続され、吸着パッド5に吸引力が発生するようになっている。
傾動手段E2は、前記軸部6の長さ方向の中間部(軸支部と吸着パッドとの間)に連結した作動杆9と、各軸部6に連結された作動杆9の他端部を一括して連結する連結杆10と、該連結杆10を上下させるシリンダ(アクチュエータ)11とで構成されている。
作動杆9を一括保持する連結杆10は、前記昇降基台7と略同じ長さを有し、長さ方向の略中央部が、前記昇降基台7に取り付けられたシリンダ11のロッド11aに連結され、シリンダ11の作動で連結杆10が上下するように構成されている。
具体的には、図5に示すように、シリンダ11のロッド11aが伸長された時、吸着パッド5を取り付けた軸部6が鉛直状態にあり、その位置から図6に示すようにシリンダ11を作動してロッド11aが引き込まれると連結杆10が鉛直方向上方に引き上げられ、更に連結杆10の上方への移動により作動杆9も引き上げられ、それにより吸着パッド5を取り付けた軸部6は昇降基台7との軸支部を中心として鉛直面内を左上方(時計回り方向)に回動され、所定の傾き状態に変更される。そして、吸着ユニットE1に吸着保持された商品Wも左方向(時計回り方向)に回動され、吸着時、鉛直線上にあった頂部も左方向に回動されて右側の斜辺部分が水平面と略平行な状態に姿勢が変更される。
前記傾動手段E2の作動、具体的にはシリンダ11の作動は商品Wの箱詰め形態に応じて適宜切換え作動される。
前記移動機構E3は、吸着ユニットE1を鉛直方向に上下させ、且つ搬送装置Dの位置と箱詰め位置Pとの間を幅方向に水平移動させるもので、今日周知の上下移動手段、水平移動手段を適宜組み合わせて構成することができる。
図8は移動機構の一例を示し、吸着ユニットE1の上部に、伸縮調整可能な前方アーム12と後方アーム13が取り付けられ、その前方アーム12と後方アーム13の上端は機枠(固定枠)に固定されている。そして、移動調整は、CPUが座標データ(商品Wの箱詰め形態)に基づいて前記前方アーム12、後方アーム13を伸縮させることにより、上下及び前後方向へ吸着ユニットE1を移動させることができる。
先ず、図9(a)に示すように、箱14に下段列の商品W1を箱詰めする場合、下段列は商品Wを頂部が上を向くように箱詰めする。
搬送装置Dの各受け部2に順次商品Wが収容され、商品Wの収容個数が箱詰め装置Eの吸着ユニットE1の吸着パッド5の個数(6個)に達した信号を受信すると、吸着ユニットE1が移動機構E3によって作動が開始され、図5に示すように、吸着ユニットE1を搬送装置Dの商品Wが収容された受け部2上に移動し、更にその位置で鉛直下方に降下させて吸着ユニットE1の各吸着パッド5を商品Wの上面に当接させ、吸引装置の作動で商品Wを吸着保持する。
その上段列の商品W2の箱詰めは、前記したように商品Wを、頂部を鉛直下方に向けて詰め込めばよいため、図7に示すように、搬送装置Dから商品Wを吸着保持した時の姿勢のまま(傾動手段E2の作動なし)で吸着ユニットE1を移動機構E3によって上下方向、水平方向(前後方向)に移動させることで上段列の詰め込みを行うことができる。
以上の如く、箱14に上下段列とも所定数量の商品Wを詰め終わると、詰め終わった箱14を1箱分下流側へ移送すると共に、空の箱を箱詰め位置Pに移動させる。
上記動作により、従来は手作業で箱詰めしていた上下段が互い違いに組み合わさる詰め込み方式を機械によって自動的に行うことが可能となる。
図10(a)に示す箱詰めは、商品Wを列単位で略半ピッチずらして収納する方法で、同図(a)において箱14の搬送方向(矢印方向)に向かって該箱14の左側から数えて奇数列と偶数列とでは該商品Wの寸法LのL/2だけずれて配置されている。
従って、図10(b)に示すように、奇数列の商品Wを詰め込む場合は吸着ユニットE1を、搬送装置Dから商品Wを吸着保持した状態のまま箱詰め位置に移動し、箱14に向け降下して1列目(奇数列)の収納を行う。次に、2列目(偶数列)の収納は、吸着ユニットE1が搬送装置Dから商品Wを吸着保持した後、傾動手段E2を作動して商品Wを吸着保持する吸着パッド5を図10(b)に仮想線で示す傾斜状態に変更する。吸着パッド5の傾斜により、商品Wが載置される位置は1列目に対して略L/2だけ左側に移動される。
よって、商品Wを吸着保持した吸着ユニットE1を、商品の収納列に応じ傾動手段E2を操作することで図10(a)の箱詰めを自動的に行うことができる。
尚、図10(a)に示す箱詰めは、前記吸着ユニットE1自体をズレ量(L/2)分だけ平行移動させても箱詰めできるが、その場合吸着ユニット全体を移動させるため、移動制御が困難である。しかし、前記方法は吸着ユニットE1自体の位置は変わらず、吸着パッドの傾斜切換のみでよいため、制御が簡単で、箱詰め形態の変更に容易に対応することができる。
(1)実施の形態では、吸着ユニットとして吸着パッドを6個取り付けた例を示したがこれに限定されず、吸着パッドの個数は任意である。しかし、箱詰めの効率性を考慮した場合は、箱に収納する1列分の個数とするのが好適である。
(2)実施の形態では、搬送装置の受け部の形状を三角形のおにぎりやサンドイッチ用としたがこれに限定されず、収容対象の商品形状に合わせて決定される。尚、受け部を構成する受け部材を回転帯に対して着脱可能とした場合は、箱詰め商品に合わせて受け部材を交換することで、各種商品の箱詰めに対応することができる。
(3)実施の形態では、吸着ユニットの移動機構としてアーム機構を例示したがこれに限定されず、今日採用されている上下機構、水平移動機構などから適宜選択してもよい。
(4)実施の形態では、複数の吸着パッドの傾き変更を単一のシリンダで動かす構成を示したがこれに限定されず、それぞれの吸着パッドに小型のシリンダを取り付けて個々に動かすようにしてもよい。
E1…吸着ユニット E2…傾動手段
E3…移動機構 W…商品
1…回転帯 2…受け部
5…吸着パッド 6…軸部
7…昇降基台 9…作動杆
11…シリンダ(アクチュエータ) P…箱詰め位置
Claims (7)
- 吸着ユニットを介して商品を上方へ吊上げ、該吊上げた商品を所定の箱詰め位置に移動して下降させ、吸着を解除して容器に箱詰めを行う箱詰め装置において、
前記吸着ユニットは、商品を吸着保持する吸着パッドと該吸着パッドを取り付けた軸部とで構成され、前記軸部の基部は鉛直方向且つ水平方向に移動可能な昇降基台に回動可能に軸止され、更に前記軸部は傾動手段により所定角度傾動することを特徴とする箱詰め装置。 - 前記傾動手段は、前記軸部の昇降基台との軸支位置と吸着パッドとの間に連結した作動杆と、該作動杆を起動するアクチュエータとで構成されていることを特徴とする請求項1記載の箱詰め装置。
- 前記吸着ユニットは、前記商品を吸着保持する時、前記傾動手段によって前記吸着パッドの吸着面を略水平状態に保持して商品を吸着することを特徴とする請求項1または2記載の箱詰め装置。
- 前記吸着ユニットは、前記昇降基台に複数個が所定間隔をおいて並列配置され、各吸着ユニットに取り付けられた作動杆はアクチュエータによって作動することを特徴とする請求項2又は3記載の箱詰め装置。
- 前記商品を搬送する搬送装置を更に備え、前記搬送装置は、無端回動する回転帯の外側に、供給される正面視三角形状の商品を頂部が鉛直下方を向く起立状態で保持する受け部を搬送方向に所定間隔をおいて備え、該受け部に商品が供給される毎に回転帯が搬送方向に移動し、前記商品の供給数が所定数毎に前記吸着ユニットで吸着させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の箱詰め装置。
- 前記吸着ユニットは、前記吸着保持した正面視三角形状の商品を傾動手段を作動させて該正面視三角形状の商品の頂部を鉛直上方にし、該正面視三角形状の商品の底辺が前記容器の接地面と略平行な状態にして箱詰め位置に移動下降させ、吸着を解除して前記容器への箱詰めを行い、前記容器内に収容された正面視三角形状の商品相互間に空いた逆三角形状の空間へ、前記正面視三角形状の商品の頂部を鉛直下方に向けて前記空間へ移動下降させ、吸着を解除させて箱詰めを行うことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の箱詰め装置。
- 前記箱詰め位置は、前記搬送装置の側部に平行に配置され、前記吸着ユニットは前記箱詰め位置に配置される箱内の収容列と直交する方向に摺動することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の箱詰め装置。
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