JP2015196522A

JP2015196522A - 容器充填方法

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Publication number: JP2015196522A
Application number: JP2014074685A
Authority: JP
Inventors: 南部　邦男; Kunio Nanbu; 南部　　邦男; 木下　久廣; Hisahiro Kinoshita; 久廣木下
Original assignee: Nabel Co Ltd
Current assignee: Nabel Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-09
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP5802932B1

Abstract

【課題】物品の集成容器への充填を安全かつ容易に行うこと。【解決手段】容器充填方法は、支持部材上の保持位置に整列された複数の包装容器を上方から保持し、前記保持位置の下方に配置された集成容器に、保持された前記包装容器を充填する。前記容器充填方法は、前記包装容器を所定の整列関係で前記保持位置に配置する第１のステップと、前記第１のステップの後に、前記保持位置に配置された前記包装容器を上方から保持する第２のステップと、前記第２のステップの後に、前記包装容器の下方から前記支持部材を退避させる第３のステップと、前記第３のステップの後に、前記保持した包装容器を直下に下降させ前記集成容器に充填する第４のステップとを備え、前記第１から第４のステップが複数回繰り返されることにより、所定数の前記包装容器が充填される。【選択図】図１０

Description

本発明は、物品を集成容器に充填する容器充填方法および容器充填装置に関し、より詳細には、卵パックのような包装容器を物品として集成容器への充填を安全かつ容易にする容器充填方法および容器充填装置に関する。

農畜産物、工業製品等に限らず、市場に流通する物品は、輸送、管理を容易にすべく、段ボール箱、プラスチックケース等の集成容器に充填されて集成される。集積容器への充填は、物品の特性に応じて、物品の向き、配置が予め定められているものがある。たとえば、卵のような農畜産物は、卵パックのような包装容器に方向を揃えられて収容され、包装容器は、上下方向が定められ、集積容器内に不要のスペースが形成されない効率のよい配置で充填される。

このような物品の充填は、一般に、機械化されており、充填装置により自動的に行われる。たとえば、卵パックの充填装置（梱包装置）として、特許文献１に記載の充填装置がある。この充填装置では、把持装置が、卵パックを把持（保持）した状態で集成容器の直上まで水平移動し、その後、集成容器に向けて下降し、卵パックを集成容器に充填する。

特表２００７−５３２４２６号公報

しかし、特許文献１に記載の充填装置では、卵パックが、把持装置に把持された状態で水平移動した後に下降されるため、充填作業が不安定な状態で行われていた。すなわち、特許文献１に記載の充填装置では、把持装置を改良することにより、卵パックが落下してしまう危険性を低減しているが、卵パックを水平移動させることによる移動中の危険を完全に取り去ることはできなかった。

本発明は、そのような問題を解決すべくなされたもので、その目的は、包装容器を安全かつ容易に集成容器へ充填することにある。

本発明にかかる容器充填方法は、支持部材上の保持位置に整列された複数の包装容器を上方から保持し、前記保持位置の下方に配置された集成容器に、保持された前記包装容器を充填する。前記容器充填方法は、前記包装容器を所定の整列関係で前記保持位置に配置する第１のステップと、前記第１のステップの後に、前記保持位置に配置された前記包装容器を上方から保持する第２のステップと、前記第２のステップの後に、前記包装容器の下方から前記支持部材を退避させる第３のステップと、前記第３のステップの後に、前記保持した包装容器を直下に下降させ前記集成容器に充填する第４のステップとを備え、前記第１から第４のステップが複数回繰り返されることにより、所定数の前記包装容器が充填される。

この容器充填方法によれば、包装容器は、集成容器への充填に際して、集成容器の直上まで水平方向へ移動する必要がなく、保持手段に保持された状態のまま下降する。これにより、包装容器は、充填の際に集成容器の外へ落下することがない。

したがって、本発明にかかる容器充填方法によれば、安全、かつ容易に包装容器を集成容器に充填することができる。

また、本発明にかかる容器充填装置によれば、複数の包装容器を一組の包装容器として所定の整列位置に整列させる整列搬送手段と、前記整列位置に整列した一組の包装容器を保持位置に移動させる保持位置移動手段と、前記保持位置が規定され、前記包装容器を支持する支持部材と、前記保持位置に移動された前記包装容器を上方から保持し、鉛直方向に移動させる保持手段と、前記保持位置の下方に集積容器を配置する集成容器搬送手段と、前記支持部材を退避させる退避手段とを備える。

この容器充填装置によれば、包装容器は、集成容器への充填に際して、集成容器の直上まで水平方向へ移動する必要がなく、保持手段に保持された状態のまま下降する。これにより、包装容器は、充填の際に集成容器の外へ落下することがない。

したがって、本発明にかかる容器充填装置によれば、包装容器が、保持された状態で水平移動することがないため、安全、かつ容易に集成容器に充填することができる。

本発明は、物品を集成容器へ安全かつ容易に充填する。

包装容器としての卵パックの外観を示す斜視図である。卵パックが充填された集成容器を示す側面図である。所定の整列関係に整列された卵パックを示す平面図である。本発明の実施の形態にかかる容器充填装置の概観を示す斜視図である。図４に示す容器充填装置を示す平面図である。図４に示す容器充填装置を示す正面図である。図４に示す容器充填装置を示す側面図である。図４に示す容器充填装置の搬送部において、卵パックが回転される状態を示す平面図である。図４に示す容器充填装置の保持部において、卵パックが保持される状態を示す側面図である。本発明の実施の形態にかかる容器充填方法を説明するためのフロー図である。

本発明の実施の形態にかかる容器充填装置について説明する。なお、以下の説明においては、図５（平面図）の左側を容器充填装置１００の「左側」、右側を容器充填装置１００の「右側」、上側を容器充填装置１００の「奥側」、下側を容器充填装置１００の「手前側」という。また、図６（正面図）の上側を容器充填装置１００の「上側」、下側を容器充填装置１００の「下側」という。したがって、たとえば、図７（側面図）の左側は容器充填装置１００の「手前側」、右側は容器充填装置１００の「奥側」、上側は容器充填装置１００の「上側」、下側は容器充填装置１００の「下側」となる。

容器充填装置１００は、従来よく知られるように、卵パックのような包装容器Ｐを、段ボール箱のような集成容器Ｑに充填する。卵パックには複数の卵が収容、包装されており、複数の卵パックが段ボール箱に充填され、段ボールは、充填後に封緘されて流通する。以下の説明において、包装容器Ｐは卵パックを例として説明をする。しかし包装容器Ｐは、農産物、菓子を包装したような箱状、袋状の他の包装容器であってもよい。

［包装容器］

本実施の形態において、包装容器Ｐは、例えば図１に示すように、各列が５つの卵座２を有し、５つの卵座２が２列並んだ卵パックである。卵パックは、従来よく知られるように、本体５と蓋体６とからなり、卵を収容した後に、本体５に蓋体６が閉じられて、テープや熱融着により封緘される。包装容器Ｐは、１０個の卵座２を備え、封緘された状態で、２本の平行な長辺３と２本の平行な短辺４からなる平面矩形の形状を形成する。

卵パックの本体５は、卵座２として上方からの凹部を形成され、これは下方からの凸部となる。各卵座２の底部は、平坦面に形成されている。卵パックの蓋体６は、箱状に形成されており、平坦な頂面を有する。しかし、卵パックには、蓋体が、本体の卵座２に対応して下方からの凹部（上方からは凸部）に形成されることにより本体５の卵座２と共同して卵の外形に類似した収容部を形成し、卵を保持するものもある。そのような卵パックは、各収容部の上部が平坦面に形成されている。

本実施の形態において、図２に示すように、包装容器Ｐは１つの集成容器Ｑに上下方向に４段に重ねられて充填される。各段の間には板状の敷居７が設けられている。しかし、敷居７を用いることなく包装容器Ｐを重ねてもよい。なお、以下の説明において、包装容器Ｐの段数は下方から数え、最下位の段が第１段目となる。

第１段目と第３段目には、図３（Ａ）に示すように、包装容器Ｐの長辺３を手前から奥方向（Ｘ方向）に沿わせて横姿勢に並べられた２つの包装容器Ｐ１（Ｐ１１）,Ｐ２（Ｐ１２）が左側に、長辺３を左右方向（Ｙ方向）に沿わせて縦姿勢に並べられた３つの包装容器Ｐ３（Ｐ１３）〜Ｐ５（Ｐ１５）が右側に配置された関係で整列している。

また、第２段目と第４段目には、図３（Ｂ）に示すように、長辺３を左右方向（Ｙ方向）に沿わせて縦姿勢に並べられた３つの包装容器Ｐ６（Ｐ１６）〜Ｐ８（Ｐ１８）が左側に、包装容器Ｐの長辺３を手前奥方向（Ｘ方向）に沿わせて横姿勢に並べられた２つの包装容器Ｐ９（Ｐ１９），Ｐ１０（Ｐ２０）が右側に配置された関係で整列している。しかし、包装容器Ｐの整列関係は集積容器の大きさや、充填される包装容器Ｐの数量等により、種々の関係となる。

［容器充填装置の構造］

容器充填装置１００は、図４〜７に示すように、複数の包装容器Ｐを所定の整列関係で整列位置ｔに整列させる整列搬送手段１１０と、整列位置ｔに整列した複数の包装容器Ｐを保持位置ｕに移動させる保持位置移動手段１２０と、保持位置ｕに配置された包装容器Ｐを保持する保持手段１３０と、保持位置ｕに配置された包装容器Ｐを支持し、退避することで保持位置ｕの下方を展開する支持部材１４０と、支持部材１４０を退避させる退避手段１５０と、集成容器Ｑを保持位置ｕの下方に搬送する集成容器搬送手段１６０とを備える。

整列搬送手段１１０は、包装容器Ｐを搬送する上流側（右側）から、単列搬送部１１１と、振分部１１２と、幅広搬送部１１３とを備える。単列搬送部１１１は、上流側から包装容器Ｐがその長辺３を搬送方向に沿わせた状態で１つずつ投入され、包装容器Ｐを単列で搬送する。振分部１１２は、単列搬送部１１１に連結しており、単列搬送部１１１から包装容器Ｐを受けて、幅広搬送部１１３の搬送路に対応する手前側、中央、奥側の３つの位置に包装容器Ｐを振り分ける。

幅広搬送部１１３は、包装容器Ｐの長辺３が搬送方向に沿った包装容器Ｐを略３個搬送できる搬送幅を有し、その終端に付近に、包装容器Ｐを整列させる整列位置ｔが規定されている。幅広搬送部１１３は、振分部１１２に連結しており、振分部１１２で振り分けられた包装容器Ｐを受けて、整列位置ｔに向けて移動させる。

幅広搬送部１１３は、さらに、幅広搬送部１１３の手前側を搬送される包装容器Ｐの向きを変更する回転機構１１４を備える。回転機構１１４は、包装容器Ｐの一部に当接する回転軸部材１１５を備え、図８に示すように、回転軸部材１１５を軸に包装容器Ｐを９０°回転させる。これにより、搬送方向に長軸を沿わせて搬送される包装容器Ｐは、長辺３を搬送幅方向に沿わせた状態に回転される。回転された包装容器Ｐは、幅広搬送部１１３の略中央を、回転されない包装容器Ｐと同様に、整列位置ｔに向けて搬送される。回転軸部材１１５は、回転させる包装容器Ｐの搬送に合わせて、適宜適応される。

これにより、幅広搬送部１１３は、包装容器Ｐの長辺３を搬送方向に沿わせた縦姿勢で包装容器Ｐを搬送することに加え、包装容器Ｐの長辺３を搬送幅方向に沿わせた横姿勢で包装容器Ｐを搬送することができる。包装容器Ｐの姿勢は、包装容器Ｐの整列関係に応じて、適宜選択される。

整列搬送部１１０では、例えば、第１段目の整列関係を形成すべく、１つ目の包装容器Ｐ１、２つ目の包装容器Ｐ２が、振分部１１２にて手前側に振り分けられ、幅広搬送部１１３にて回転機構１１４により回転されて横姿勢で搬送される。さらに、３つ目の包装容器Ｐ３が手前側、４つ目の包装容器Ｐ４が中央、５つ目の包装容器Ｐ５が奥側の順に振り分けられて縦姿勢のまま搬送される。

幅広搬送部１１３の終端には、包装容器Ｐの搬送を止めるストッパー１１６が設けられている（図５，図６参照）。ストッパー１１６は、搬送幅方向に延在する棒状部材で有り、包装容器Ｐの長辺３、または短辺４がストッパー１１６に当接して包装容器Ｐが停留する。ストッパー１１６の左右方向の位置を変動可能とすることにより、包装容器Ｐの整列位置ｔが左右方向に調整される。

１つ目の包装容器Ｐ１は、横姿勢でストッパー１１６に長辺３を当接させて停留する。２つ目の包装容器Ｐ２は、横姿勢で先の１つ目の包装容器Ｐ１に自身の前方の長辺３を当接させて停留する。これにより２つの包装容器Ｐが整列位置ｔの左側に停留する。

次いで、３〜５つ目の包装容器Ｐ３〜Ｐ５は、振分部１１２に振り分けられ、幅広搬送部１１３を縦姿勢で搬送され、先の２つ目の包装容器Ｐ２に、それぞれの前方の短辺４を当接させて停留する。したがって、３つの包装容器Ｐが縦姿勢で整列位置の右側に並列に並ぶ。これにより、５つの包装容器Ｐが図３（Ａ）に示す整列関係で整列位置ｔに整列される。

保持位置移動手段１２０は、整列位置ｔに整列された包装容器Ｐを保持位置ｕに移動させて配置する。保持位置移動手段１２０は、整列搬送手段１１０の搬送幅方向（手前奥方向）に包装容器Ｐを押圧する第１および第２の押圧部１２１，１２２を備える。第１および第２の押圧部１２１，１２２は、整列搬送手段１１０の搬送方向に並んでおり、第１の押圧部１２１は左側に、第２の押圧部１２２は右側に設けられている。

第１の押圧部１２１は、整列位置ｔに整列された５つの包装容器Ｐのうち、左側に配置された包装容器Ｐを押圧する。第１の押圧部１２１は、第１段目または第３段目のように横姿勢の２つの包装容器Ｐが左側に配置される場合、第２段目または第４段目のように縦姿勢の３つの包装容器Ｐが左側に配置される場合のいずれの場合にもこれら左側に配置された包装容器Ｐを押圧できるように形成されている。

第２の押圧部１２２は、整列位置ｔに整列された５つの包装容器Ｐのうち、右側に配置された包装容器Ｐを押圧する。第２の押圧部１２２は、第１段目または第３段目のように右側に縦姿勢におかれた３つの包装容器Ｐが配置される場合、第２段目または第４段目のように横姿勢におかれた２つの包装容器Ｐが配置される場合のいずれの場合にもこれら右側に整列された包装容器Ｐを押圧できるように形成されている。

第１の押圧部１２１と第２の押圧部１２２は、手前奥方向に伸縮可能であり、包装容器Ｐを奥側に押圧する。各押圧部１２１，１２２は、伸縮するストロークを適宜調整できる。整列位置ｔでは、長辺３を左右方向に沿わせた３つの包装容器Ｐが配置される場合と、長辺３を手前奥方向に沿わせた２つの包装容器Ｐが配置される場合とで、各押圧部１２１，１２２に対する包装容器Ｐの手前側の端部の位置が異なる。

しかし、押圧手段は、この端部の異なる位置関係を補完し、３つの包装容器Ｐと２つの包装容器Ｐとが整列関係を維持したまま、同一量移動するように、各段ごとにストロークを調整される。したがって、５つの包装容器Ｐは、整列位置ｔに整列した所定の整列関係を維持したまま、保持位置ｕに移動される。

支持部材１４０は、手前奥方向に移動可能な平板からなり、保持位置移動手段１２０の奥側に接続するように配置されている。支持部材１４０は、手前奥方向に移動することにより、受領状態と展開状態とで遷移する。支持部材１４０は、平板が手前側におかれた状態で包装容器Ｐを受領する受領状態に、平板が奥側におかれた状態で保持位置ｕの下方を展開する展開状態になる。支持部材１４０は、受領状態で、保持位置移動手段１２０により移動された包装容器Ｐを配置される保持位置ｕが規定されている。

保持手段１３０は、包装容器Ｐを保持する保持部１３１と、保持部１３１を昇降させる昇降部１３２とを備える。保持部１３１は、昇降部１３２の下端に取り付けられたベースＢと、ベースＢに取り付けられた複数の吸盤Ｖとを含む。昇降部１３２は、従来よく知られた、単軸ロボットを備え、保持部を上下方向に移動可能である。保持手段１３０は、水平方向に卵１個分、または半個分程度移動可能となる水平移動機構を備えていてもよい。

各吸盤Ｖは、真空吸着可能なように真空機構（図示しない）に接続されており、包装容器Ｐを吸着すべく、真空に引かれる。各吸盤Ｖは、独立して前記真空機構に接続されており、いずれの吸盤Ｖを真空に引くか適宜選択できる。各保持部１３１は、前記真空機構により、保持部１３１が包装容器Ｐに対して上方から吸着する。

吸盤Ｖは、包装容器Ｐの整列関係に対応されてベースＢに取り付けられており、包装容器Ｐを正確に保持するように位置決めされる。吸盤Ｖは、包装容器Ｐの上部の平坦面に密着して包装容器Ｐを吸着する。したがって、包装容器Ｐは、吸盤Ｖにより上方から保持されるため、水平方向に揺れにくい。なお、包装容器Ｐの蓋体が、本体の卵座２に対応して下方からの凹部に形成されることにより本体の卵座２と共同して卵を保持する凹凸形状であっても、吸盤Ｖは、位置決めされていれば、蓋体の各凸状部を吸着することができる。

本実施の形態において、図９に示すように、吸盤Ｖは、包装容器Ｐの長辺３の片側を保持するように位置決めされている。吸盤Ｖは、これにより、包装容器Ｐは斜めに傾いた状態で保持手段１３０に保持される。吸盤Ｖは伸縮性を有するため、包装容器Ｐが傾いた状態でも確実に包装容器Ｐを保持できる。

保持部１３１は、保持位置ｕに移動された包装容器Ｐを上方から保持し、後述するように支持部材１４０が退避された後に、昇降部１３２により包装容器Ｐを保持した状態で下降させ、包装容器Ｐを集成容器Ｑに充填する。容器充填装置１００では、保持部１３１が集成容器Ｑの直上に水平移動しないため、保持された包装容器Ｐが水平方向へ揺れることがない。

保持手段１３０は、包装容器Ｐを保持した後に、包装容器Ｐを支持部材１４０から離すように上昇させる。しかし、保持手段１３０は、支持部材１４０が退避する際に、包装容器Ｐの整列関係を維持できれば、包装容器Ｐを上昇させることなく、支持部材１４０に包装容器Ｐの底面を擦られる程度の位置に保持してもよい。

支持部材退避手段１５０は、保持部１３１が包装容器Ｐを保持した状態で、支持部材１４０を包装容器Ｐの下方から退避させる。すなわち、支持部材１４０の平板は展開状態に遷移される。支持部材退避手段１５０は、保持手段１３０が包装容器Ｐを集成容器Ｑに充填し、保持部１３１が再び上昇した後に、支持部材１４０を受領状態に遷移させる。支持部材退避手段１５０は、支持部材１４０を左右の端部から挟持し、従来よく知られたスライド機構により、支持部材１４０を遷移させる。支持部材退避手段は、支持部材１４０を受領状態と退避状態とに遷移できれば、他の機構であってもよい。

集成容器搬送手段１６０は、保持手段１３０により包装容器Ｐが上方から充填されるように、保持手段１３０に保持された包装容器Ｐの下方に集成容器Ｑを搬送する。集成容器搬送手段１６０は、集成容器Ｑが搬入される容器搬入部１６１を上流側に、集成容器Ｑが搬出される集成容器搬出部１６２を下流に備える（図５，図６参照）。容器搬入部１６１と容器搬出部１６２の間には、包装容器Ｐが充填される充填位置ｗが規定される。充填位置ｗは、保持位置ｕの直下に位置する。

集成容器Ｑは、上蓋を開かれ、上方が開放した状態で、容器搬入部１６１から搬入され、包装容器Ｐが充填される充填位置ｗを介して、容器搬出部１６２に搬送される。充填位置ｗにおかれた集成容器Ｑは、所定数量の包装容器Ｐが充填され、容器搬出部１６２に搬送された集成容器Ｑは、上蓋が閉じられて市場に流通する。

整列搬送手段１１０、保持位置移動手段１２０、保持手段１３０、支持部材退避手段１５０、容器搬送手段１６０等の容器充填装置１００の各構成は、包装容器Ｐが集成容器Ｑに順次充填されるように、機械的、又は電気的に連関して動作する。

本実施の形態において、整列搬送手段１１０により整列された包装容器Ｐが保持位置移動手段１２０により保持位置ｕに配置されるが、包装容器Ｐが所定の整列関係で保持位置ｕに整列されることにより、保持位置ｕに直接配置されてもよい。保持位置への直接の配置は、作業員により行われてもよいし、搬送装置により行われてもよい。

［包装容器の整列方法］

次に、本実施の形態にかかる容器充填装置１００における包装容器Ｐの整列方法について説明する。

先ず、第１段目の５つの包装容器Ｐは、図３Ａに示すように、包装容器Ｐの長辺３を手前奥方向（Ｘ方向）に沿わせて横姿勢に並べられた２つの包装容器Ｐが左側に、長辺３を左右方向（Ｙ方向）に沿わせて縦姿勢に並べられた３つの包装容器Ｐが右側に配置された整列関係となる。

整列される包装容器Ｐは、整列搬送手段１１０の上流側から単列で投入される。投入された包装容器Ｐは、長辺３を搬送方向に沿わせた状態で、単列搬送部１１１を搬送され、振分部１１２で振り分けられ、さらに幅広搬送部１１３を搬送され、整列位置ｔに順次整列される。

第１段目の１つ目の包装容器Ｐ１は、振分部１１２により、搬送幅方向の手前側に振り分けられ、幅広搬送部１１３を搬送され、途中で回転機構１１４により、長辺３を搬送幅方向に沿わせるように９０°回転され、幅広搬送部１１３の終点にてストッパー１１６に長辺３を当接させて第１の押圧部１２１に対応する位置に横姿勢で停留される。

２つ目の包装容器Ｐ２は、振分部１１２により、搬送幅方向の手前側に振り分けられ、幅広搬送部１１３を搬送され、途中で回転機構１１４により、長辺３を搬送幅方向に沿わせるように９０°回転され、先の１つ目の包装容器Ｐ１に自身の長辺３を当接させて１つ目の包装容器Ｐ１の整列位置ｔの右側に第１の押圧部１２１に対応する位置に１つ目の包装容器Ｐ１と平行に並び、横姿勢で停留される。

３つ目の包装容器Ｐ３は、振分部１１２により、手前側に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、先の２つ目の包装容器Ｐに、自身の短辺４を当接させて縦姿勢で停留する。

４つ目の包装容器Ｐ４は、振分部１１２により、中央に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、先の２つ目の包装容器Ｐ２に自身の短辺４を当接させて、３つ目の包装容器Ｐの奥側に３つ目の包装容器Ｐ３と平行に並び、第２の押圧部１２２に対応する位置に縦姿勢で停留される。

５つ目の包装容器Ｐは、振分部１１２により、奥側に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、先の２つ目の包装容器Ｐに自身の短辺４を当接させて、４つ目の包装容器Ｐの奥側に４つ目の包装容器Ｐと平行に並び、第２の押圧部１２２に対応する位置に縦姿勢で停留される。３つ目から５つ目の包装容器Ｐ３〜Ｐ５は、第２の押圧部１２２に対応する位置に、手前奥方向に縦姿勢で並列に並ぶ。

これにより、５つの包装容器Ｐが所定の整列位置ｔに所定の整列関係で整列する。第３段目の５つの包装容器Ｐ１１〜Ｐ１５は、第１段目の５つの包装容器Ｐ１〜Ｐ５と同様に整列される。

次に、第２段目の包装容器Ｐ６〜Ｐ１０の整列について説明する。第２段目の５つの包装容器Ｐは、図３（Ｂ）に示すように、長辺３を左右方向（Ｙ方向）に沿わせて縦姿勢に並べられた３つの包装容器Ｐが左側に、包装容器Ｐの長辺３を手前奥方向（Ｘ方向）に沿わせて横姿勢に並べられた２つの包装容器Ｐが右側に配置された関係で整列される。

第２段目の１つ目の包装容器Ｐ６は、振分部１１２により、手前側に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、ストッパー１１６に短辺４を当接させて停留される。１つ目の包装容器Ｐ６は、第１の押圧部１２１に対応する位置に縦姿勢で停留される。

２つ目の包装容器Ｐ７は、振分部１１２により、中央に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、ストッパー１１６に短辺４を当接させて停留される。２つ目の包装容器Ｐ７は、１つ目の包装容器Ｐ６の奥側に１つ目の包装容器Ｐ６と平行に並び、第１の押圧部１２１に対応する位置に縦姿勢で停留される。

３つ目の包装容器Ｐ８は、振分部１１２により、搬送幅方向の奥側に振り分けられ、長辺３を搬送方向に沿わせたまま幅広搬送部１１３を搬送され、ストッパー１１６に前方の短辺４を当接させて停留される。３つ目の包装容器Ｐ８は、１つ目、２つ目の包装容器Ｐ６，Ｐ７に平行に並び、第１の押圧部１２１に対応する位置に縦姿勢で停留される。

４つ目の包装容器Ｐ９は、振分部１１２により、搬送幅方向の手前側に振り分けられ、幅広搬送部１１３を搬送され、搬送途中で回転機構１１４により、長辺３を搬送幅方向に沿わせるように９０°回転され、先の３つの包装容器Ｐ６〜Ｐ８の後端に自身の長辺３を当接させて停留される。４つ目の包装容器Ｐ９は、第２の押圧部１２２に対応する位置に横姿勢で停留される。

５つ目の包装容器Ｐ１０は、振分部１１２により、搬送幅方向の手前側に振り分けられ、幅広搬送部１１３を搬送され、搬送途中で回転機構１１４により、長辺３を搬送幅方向に沿わせるように９０°回転され、先の４つ目の包装容器Ｐ９の後端に自身の長辺３を当接させて停留する。５つ目の包装容器Ｐ１０は、第２の押圧部１２２に対応する位置に横姿勢で停留される。

これにより、５つの包装容器Ｐ６〜Ｐ１０が所定の整列位置ｔに所定の整列関係で整列する。第４段目の５つの包装容器Ｐ１６〜Ｐ２０は、第２段目の５つの包装容器Ｐ６〜Ｐ１０と同様に整列される。

［包装容器Ｐの充填方法］

次に、包装容器Ｐの充填方法について、図１０を用いて説明する。本実施の形態において、包装容器Ｐは、各段に５つの包装容器Ｐ（一組の包装容器）が整列された状態で、４段に積み重ねられて集成容器Ｑに充填される。したがって、以下では、まず、第１段目の包装容器Ｐの充填について説明する。

包装容器Ｐが充填される集成容器Ｑは、上方が開放した状態で、集成容器搬送手段１６０の容器搬入部１６１から搬入され、包装容器Ｐが充填される充填位置ｗを介して容器搬出部１６２に搬送される。集成容器Ｑは、充填位置ｗに待機した状態で、上方から包装容器Ｐが充填され、所定数量の包装容器Ｐが充填された後に、容器搬出部１６２に搬送される。

包装容器Ｐの充填では、先ず、１段目の充填において、５つの包装容器Ｐ１〜Ｐ５が整列搬送手段１１０の上流側から単列で順に投入される。投入された５包装容器Ｐ１〜Ｐ５は、単列搬送部１１１を搬送され、振分部１１２に振り分けられ、さらに幅広搬送部１１３を搬送され、整列位置ｔに所定の整列関係に順次整列される（図１０（Ａ）参照）。

次いで、整列位置ｔに整列された５つの包装容器Ｐは、保持位置移動手段１２０に押圧されて保持位置ｕに配置される（図１０（Ｂ）参照）。このとき、保持位置移動手段１２０の左側の第１の押圧部１２１は、横姿勢におかれた１つ目と２つ目の２つの包装容器Ｐ１，Ｐ２を押圧し、保持位置ｕに移動させる。

また、保持位置移動手段１２０の右側の第２の押圧部１２２は、手前側に停留した３つ目の包装容器Ｐ３を押圧し、３つ目の包装容器Ｐが押圧されることで、３つ目の包装容器Ｐの奥側に整列した４つ目および５つ目の包装容器Ｐも押圧され、３つ目〜５つ目の包装容器Ｐ３〜Ｐ５が、受領状態の支持部材１４０に規定される保持位置ｕに移動される。本実施の形態において、第１および第２の押圧部１２１，１２２は同時に包装容器Ｐを押圧して移動させるが、保持位置移動手段１２０１２０は、交互に動作してもよい。

長辺３を搬送方向に沿わせた３つの包装容器Ｐと、長辺３を搬送幅方向に沿わせた２つの包装容器Ｐとでは、手前側の端部の位置が異なるが、第１の押圧部１２１と第２の押圧部１２２との、それぞれのストロークを調整することにより、３つの包装容器Ｐと２つの包装容器Ｐとを同量だけ移動させ、整列した関係を保持したまま、５つの包装容器Ｐが整列位置ｔから保持位置ｕに移動される。

保持位置ｕに移動した５つの包装容器Ｐ１〜Ｐ５は、整列関係を維持したまま支持部材１４０上の保持位置ｕに整列された状態で、保持手段１３０の吸盤Ｖに真空吸着される（図１０（Ｃ）参照）。保持手段１３０の保持部１３１は、当初の位置から下降し、吸盤Ｖを包装容器Ｐに密着させる。吸盤Ｖは、包装容器Ｐの整列関係と位置に合わせて、真空吸着するものと、吸着しないものが選択される。

保持手段１３０の吸盤Ｖに吸着された５つの包装容器Ｐは、整列した関係を保持したまま、保持手段１３０により上方から保持される（図１０（Ｄ））。保持手段１３０は、包装容器Ｐを上方から吸着し、保持部１３１が昇降部１３２により上方に移動されることにより包装容器Ｐを支持部材１４０から離す。しかし、保持手段１３０は、支持部材１４０に包装容器Ｐの底面が接する程度に包装容器Ｐを保持してもよい。

保持手段１３０に５つの包装容器Ｐが保持された状態で、支持部材１４０は、保持された包装容器Ｐの下方から装置の奥側（Ｘ方向）に退避する（図１０（Ｅ）参照）。これにより、保持位置ｕの下方が展開される。展開された下方には、集成容器Ｑが待機している。

保持手段１３０は、下方の展開された保持位置ｕを通って下降し、一組の包装容器Ｐを集成容器Ｑの中に導入し、一組の包装容器を集成容器Ｑに充填する（図１０（Ｆ））。これにより、１段目の５つの包装容器Ｐが充填される。本実施の形態において、一組の包装容器を保持手段の１回の動作で充填しているが、複数回の動作に分けて充填してもよい。たとえば、保持位置の右側と左側に対応させた２つの保持手段を設け、右側の保持手段と左側の保持手段がそれぞれ１回ずつ動作し、合計２回の動作により一組の包装容器を充填するようにしてもよい。

包装容器Ｐを充填した後、保持部１３１は吸着を解除し、昇降部１３２により当初の位置まで上昇される（図１０（Ｇ））。

保持部１３１が当初の位置に戻った後、支持部材１４０も包装容器Ｐを受ける受領状態に戻る（図１０（Ｈ））。これにより、支持部材１４０は、次の段の包装容器Ｐを保持位置ｕにて受けることができる。

本実施の形態において、包装容器Ｐが集成容器Ｑの中に導入された段階（図１０（Ｆ））で、次の段の包装容器Ｐが整列位置ｔに整列される。ただし、包装容器Ｐは、先の包装容器Ｐが保持位置ｕに移動されてから集成容器Ｑに充填されるまでの間であれば、いずれのタイミングで整列されてもよい。

次いで、２段目〜４段目の包装容器Ｐが集成容器Ｑに順に充填される。各段には、５つの包装容器Ｐが充填され、１段目と３段目とは同じ整列関係で、また２段目と４段目とも同じ整列関係で充填される。各段の包装容器Ｐの間には、敷居７が配置される。敷板７は、人手や機械による、従来よく知られる方法にて各段に挟み込むことができる。たとえば、保持手段１３０を利用して敷居７を集成容器に配置してもよい。

各段の包装容器Ｐの充填に関して、充填される包装容器Ｐの高さ位置が異なるが、昇降部１３２は、各段の包装容器Ｐの高さに応じて、移動量を適宜調整される。単軸ロボットの制御により、移動量を調整できる。

一組の包装容器Ｐが４段に積み重ねて充填された集成容器Ｑは、容器搬出部１６２に向けて搬送される。これに伴い、次の集成容器Ｑが容器搬入部１６１から搬送される。次の集成容器Ｑについても上記のステップが繰り返され、同様に包装容器Ｐが充填される。

本実施の形態において、整列位置に所定の整列関係で整列された包装容器Ｐが保持位置ｕに移動して配置されるが、包装容器Ｐが所定の整列関係で保持位置に整列されることにより、保持位置ｕに直接配置されてもよい。そのような保持位置への直接の配置は、作業員により行われてもよいし、搬送装置により行われてもよい。

本発明の実施の形態にかかる容器充填装置は、包装容器を保持した状態で集成容器の直上に向けて水平方向に移動することがないため、保持された包装容器が大きく揺れることなく集成容器に充填される。したがって、容器充填装置は、集成容器に向けた水平移動を行うための移動機構を備えることがなく、装置構成が簡易になる。

本発明の実施の形態にかかる容器充填方法は、包装容器を保持した状態で集成容器の直上に向けて水平方向に移動することがないため、保持された包装容器を揺らすことなく集成容器に充填できる。したがって、水平移動のステップが不要となり、包装容器の充填を容易にできる。

また、本実施の形態にかかる容器充填装置および充填方法では、包装容器が吸盤により直上から真空吸着により保持され、吸盤の直下には集成容器が待機しているため、充填作業の途中で吸盤の真空吸着が解除されても、集成容器に包装容器が充填される。

本実施の形態にかかる容器充填装置は、整列搬送部を備え、整列搬送部で整列された整列関係を維持して集成容器に包装容器を充填する。整列搬送部は、種々の整列関係で複数の包装容器を整列させる。したがって、容器充填装置は、種々の整列関係で包装容器を集成容器に充填することができる。また、容器充填装置は、４段に限らず、少なくとも１段の包装容器を充填する。

本実施の形態にかかる容器充填装置および容器充填方法は、一組の包装容器を整列させるステップが、他の一組の包装容器が保持、下降、導入、解除等により充填されるステップと重複して行われる。これにより、包装容器の充填を円滑に行うことができる。これは、本実施の形態にかかる容器充填方法が包装容器を保持した状態で水平方向に移動させるステップを含まないことに相まって、迅速な容器充填方法が提供される。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、包装容器の集成容器への充填に利用できる。

１００容器充填装置
１１０整列搬送手段
１２０保持位置移動手段
１３０保持手段
１４０支持部材
１５０退避手段
１６０集成容器搬送手段
Ｐ包装容器
Ｑ集成容器
ｔ整列位置
ｕ保持位置
ｗ充填位置

本発明にかかる容器充填方法は、支持部材上の保持位置に整列された複数の包装容器を上方から保持し、前記保持位置の下方に配置され、上方に開放した集成容器に、保持された前記包装容器を充填する。前記容器充填方法は、前記包装容器を所定の整列関係で前記保持位置に配置する第１のステップと、前記第１のステップの後に、前記包装容器を上方から保持し、鉛直方向に移動させる保持手段によって、前記保持位置に配置された前記包装容器を上方から保持する第２のステップと、前記第２のステップの後に、前記包装容器の下方から前記支持部材を退避させる第３のステップと、前記第３のステップの後に、前記保持手段が前記保持した包装容器を直下に下降させ前記集成容器に充填する第４のステップとを備え、前記第１から第４のステップが複数回繰り返されることにより、所定数の前記包装容器が充填される。

この容器充填方法によれば、包装容器は、上方に開放した集成容器への充填に際して、集成容器の直上まで水平方向へ移動する必要がなく、保持手段に保持された状態のまま下降する。これにより、包装容器は、充填の際に集成容器の外へ落下することがない。

また、本発明にかかる容器充填装置によれば、複数の包装容器を一組の包装容器として所定の整列位置に整列させる整列搬送手段と、前記整列位置に整列した一組の包装容器を保持位置に移動させる保持位置移動手段と、前記整列搬送手段に隣接した前記保持位置が規定され、前記包装容器を支持する支持部材と、前記保持位置の上方に配置され、前記保持位置に移動された前記包装容器を上方から保持し、保持した状態のまま鉛直方向に移動させる保持手段と、前記保持位置の下方に集積容器を配置する集成容器搬送手段と、前記支持部材を退避させる退避手段とを備える。

本発明にかかる容器充填方法は、支持部材上の保持位置に整列された複数の包装容器を上方から保持し、前記保持位置の下方に配置され、上方に開放した集成容器に、保持された前記包装容器を充填する。前記容器充填方法は、前記包装容器を所定の整列関係で前記保持位置に配置する第１のステップと、前記第１のステップの後に、前記包装容器を上方から保持し、鉛直方向に移動させる保持手段によって、前記保持位置に配置された前記包装容器を上方から保持する第２のステップと、前記第２のステップの後に、前記包装容器の下方から前記支持部材を退避させる第３のステップと、前記第３のステップの後に、前記保持手段が前記保持した包装容器を直下に下降させ前記集成容器に充填する第４のステップとを備え、前記第１から第４のステップが複数回繰り返されることにより、所定数の前記包装容器が充填されることを前提とする。そして、本発明にかかる容器充填方法は、前記第１のステップが、前記保持位置とは異なる整列位置に所定の整列関係で前記包装容器を整列させる第５のステップと、前記整列位置に整列された前記包装容器を前記保持位置に移動させる第６のステップとを含み、前記第５のステップは、前記第２〜第４のステップおよび前記第６のステップの少なくともいずれか１つのステップに重複して行われ、前記第６のステップは、第５のステップで整列した包装容器を、整列した状態を維持して保持位置に移動させることを含み、前記第２のステップは、保持位置に移動した包装容器を、整列した状態を維持して保持することを含むことを特徴とする。

また、保持位置移動手段１２０の右側の第２の押圧部１２２は、手前側に停留した３つ目の包装容器Ｐ３を押圧し、３つ目の包装容器Ｐが押圧されることで、３つ目の包装容器Ｐの奥側に整列した４つ目および５つ目の包装容器Ｐも押圧され、３つ目〜５つ目の包装容器Ｐ３〜Ｐ５が、受領状態の支持部材１４０に規定される保持位置ｕに移動される。本実施の形態において、第１および第２の押圧部１２１，１２２は同時に包装容器Ｐを押圧して移動させるが、保持位置移動手段１２０は、交互に動作してもよい。

次いで、２段目〜４段目の包装容器Ｐが集成容器Ｑに順に充填される。各段には、５つの包装容器Ｐが充填され、１段目と３段目とは同じ整列関係で、また２段目と４段目とも同じ整列関係で充填される。各段の包装容器Ｐの間には、敷居７が配置される。敷居７は、人手や機械による、従来よく知られる方法にて各段に挟み込むことができる。たとえば、保持手段１３０を利用して敷居７を集成容器に配置してもよい。

Claims

支持部材上の保持位置に整列された複数の包装容器を上方から保持し、前記保持位置の下方に配置された集成容器に、保持された前記包装容器を充填する容器充填方法であって、
前記包装容器を所定の整列関係で前記保持位置に配置する第１のステップと、
前記第１のステップの後に、前記保持位置に配置された前記包装容器を上方から保持する第２のステップと、
前記第２のステップの後に、前記包装容器の下方から前記支持部材を退避させる第３のステップと、
前記第３のステップの後に、前記保持した包装容器を直下に下降させ前記集成容器に充填する第４のステップとを備え、
前記第１から第４のステップが複数回繰り返されることにより、所定数の前記包装容器が充填される、容器充填方法。
前記第１のステップは、前記保持位置に所定の整列関係で前記包装容器を整列させることを含む、請求項１に記載の容器充填方法。
前記第１のステップは、前記保持位置とは異なる整列位置に所定の整列関係で前記包装容器を整列させる第５のステップと、
前記整列位置に整列された前記包装容器を前記保持位置に移動させる第６のステップとを含む、請求項１に記載の容器充填方法。
前記第５のステップは、前記第２〜第４のステップおよび前記第６のステップの少なくともいずれか１つのステップに重複して行われる、請求項３に記載の容器充填方法。
前記第６のステップは、第５のステップで整列した包装容器を、整列した状態を維持して保持位置に移動させることを含み、
前記第２のステップは、保持位置に移動した包装容器を、整列した状態を維持して保持することを含む、請求項４に記載の容器充填方法。
前記包装容器は、１つの集成容器に多数段に積み重ねられて充填され、
奇数段と偶数段で整列関係が異なる、請求項１〜５に記載の容器充填方法。
前記保持手段は、前記包装容器を傾いた状態で保持する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の容器充填方法。
複数の包装容器を一組の包装容器として所定の整列位置に整列させる整列搬送手段と、
前記整列位置に整列した一組の包装容器を保持位置に移動させる保持位置移動手段と、
前記保持位置が規定され、前記包装容器を支持する支持部材と、
前記保持位置に移動された前記包装容器を上方から保持し、鉛直方向に移動させる保持手段と、
前記保持位置の下方に集積容器を配置する集成容器搬送手段と、
前記支持部材を退避させる退避手段とを備える、容器充填装置。