JP2016135678A - 姿勢転換機構、および、これを備える箱詰め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】箱詰め装置において包装物品の姿勢転換を正確に行い、生産ラインの効率を改善する。【解決手段】姿勢転換機構１００は、搬送経路１０に沿って上流から下流へ搬送される物品ＷＰの姿勢を転換する。搬送経路１０は、中心線Ｃから均等に水平方向に広がる幅を有する。姿勢転換機構１００は、当接部３０と、第１側壁部材５１と、第１支持部と、を備える。当接部３０は、中心線Ｃから外れて設置されている。当接部３０は、物品ＷＰの姿勢の転換を促すために搬送中の物品ＷＰの一部に当接できるように構成されている。第１側壁部材５１は、中心線Ｃに対して当接部３０と反対側に設置されている。第１側壁部材５１は、中心線Ｃと平行に延びている。第１支持部は、中心線Ｃと交差する交差方向Ｍ１に第１側壁部材５１が移動できるよう第１側壁部材５１を支持する。【選択図】図２

Description

本発明は、姿勢転換機構、および、これを備える箱詰め装置に関する。

フィルム袋で包装された商品を生産する工場においては、出荷のために、複数の当該包装物品を自動的に段ボール箱に詰める箱詰め装置が使用されることが多い。

特許文献１（特開２０１１−２１９１２３号公報）が開示する箱詰め装置は、包装物品の姿勢を９０度転回させる姿勢転換機構を有している。この姿勢転換機構は、段ボール箱の長方形底面の長辺に平行となるように幅方向を配向された包装物品と、短辺に平行となるように幅方向を配向された包装物品とを、同じ段ボール箱の中に混在させることによって、段ボール箱１つ当たりに収容される包装物品の数を増やすために設けられている。

商品の生産ラインの効率を高めるためには、箱詰め装置を高速で動作させる必要がある。しかし、フィルム袋で包装された物品は、その外形が容易に変形するため、姿勢が不安定になりがちである。このため、高速動作する姿勢転換機構においては、包装物品が不適切な方向に配向されてしまい、後の工程に支障が出るおそれがある。

本発明の課題は、箱詰め装置において包装物品の姿勢転換を正確に行い、生産ラインの効率を改善することである。

本発明の第１観点に係る姿勢転換機構は、搬送経路に沿って上流から下流へ搬送される物品の姿勢を転換する。搬送経路は、中心線から均等に水平方向に広がる幅を有する。姿勢転換機構は、当接部と、第１側壁部材と、第１支持部と、を備える。当接部は、中心線から外れて設置されている。当接部は、物品の姿勢の転換を促すために搬送中の物品の一部に当接できるように構成されている。第１側壁部材は、中心線に対して当接部と反対側に設置されている。第１側壁部材は、中心線と平行に延びている。第１支持部は、中心線と交差する交差方向に第１側壁部材が移動できるように第１側壁部材を支持する。

この構成によれば、第１側壁部材と当接部との離間距離を調節できる。したがって、搬送される物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。

本発明の第２観点に係る姿勢転換機構は、第１観点に係る姿勢転換機構において、第１側壁部材が、ベルトコンベアを含む。

この構成によれば、第１側壁部材に含まれるベルトコンベアは、物品に力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第１側壁部材に接触した物品を不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。

本発明の第３観点に係る姿勢転換機構は、第１観点または第２観点に係る姿勢転換機構において、自動移動機構をさらに備える。自動移動機構は、第１側壁部材を交差方向に移動させる。

この構成によれば、例えば搬送される物品の大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品に対して好適な姿勢転換を効率的に行うことがでる。

本発明の第４観点に係る姿勢転換機構は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る姿勢転換機構において、第１側壁部材の上流側端部が、当接部よりも上流側にある。

この構成によれば、搬送される物品は第１側壁部材に接触しやすくなる。したがって、接触した物品の端部を下流へ導き、それによって物品の姿勢転換を促すことができる。

本発明の第５観点に係る姿勢転換機構は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る姿勢転換機構において、第２側壁部材をさらに備える。第２側壁部材は、中心線に対して当接部と同じ側に設置されている。

この構成によれば、姿勢転換される物品の動きを第２側壁部材が制限する。したがって、より正確な姿勢転換ができる。

本発明の第６観点に係る姿勢転換機構は、第５観点に係る姿勢転換機構において、第２側壁部材が、ベルトコンベアを含む。

この構成によれば、第２側壁部材に含まれるベルトコンベアは、物品に力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第２側壁部材に接触した物品を不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。

本発明の第７観点に係る姿勢転換機構は、第５観点または第６観点に係る姿勢転換機構において、第２支持部をさらに備える。第２支持部は、第２側壁部材の延出方向の角度を変更できるように第２側壁部材を支持する。

この構成によれば、第１側壁部材と第２側壁部材の間隔を、例えば、下流に行くほど狭くなるように設定できる。したがって、例えば、小さな物品の姿勢転換をより正確に行うことができる。

本発明の第８観点に係る姿勢転換機構は、第７観点に係る姿勢転換機構において、自動旋回機構をさらに備える。自動旋回機構は、第２側壁部材の延出方向の角度を変更させる。

この構成によれば、例えば搬送される物品の大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品に対してより好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。

本発明の第９観点に係る箱詰め装置は、姿勢転換機構と、集積機構と、押し込み機構と、を備える。姿勢転換機構は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係るものである。集積機構は、複数の物品を集積する。押し込み機構は、集積された複数の物品を箱に押し込む。

この構成によれば、箱詰め装置は、正確かつ高速な姿勢転換装置を備える。したがって、箱詰め装置の処理速度を向上させることができる。

本発明に係る姿勢転換機構によれば、物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。また、当該姿勢転換機構を搭載した箱詰め装置においては、処理速度の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る箱詰め装置の構成の斜視図。 図１の箱詰め装置に搭載される姿勢転換機構の部分平面図。 図２の姿勢転換機構の部分斜視図。 図２の姿勢転換機構の部分斜視図。 図１の箱詰め装置に搭載される押し込み機構の斜視図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る箱詰め装置５００の構成を示す。箱詰め装置５００は、袋で包装された物品ＷＰを、当該箱詰め装置５００の前段に設置された包装装置より１つずつ受け取り、所定数の物品ＷＰを箱に詰めるためのものである。

箱詰め装置５００は、姿勢転換機構１００、集積機構２００、押し込み機構３００を備えている。

姿勢転換機構１００は、図示しない包装装置から物品ＷＰを１つずつ受け取り、上流から下流へ物品ＷＰを搬送し、必要に応じて物品ＷＰの姿勢を転換する。

集積機構２００は、所定数の物品ＷＰを集積する。

押し込み機構３００は、集積機構２００が集積した所定数の物品ＷＰを受け取り、それらを整列させて箱に詰める。

（２）詳細構成
（２−１）姿勢転換機構１００
図２は、姿勢転換機構１００の構成を示す。姿勢転換機構１００は、搬送機構１０、第１誘導部材２１、第２誘導部材２２、当接部３０、回動板４０、第１側壁部材５１、第２側壁部材５２を有する。さらに、図１に示すとおり、姿勢転換機構１００は、補助搬送機構１５を有する。

（２−１−１)搬送機構１０
図２に戻り、搬送機構１０は、上流から下流へ搬送方向Ｆに物品ＷＰを搬送する。搬送機構１０は、ベルトコンベアからなる。搬送機構１０が形成する搬送経路は、搬送方向Ｆに延びるとともに、搬送方向Ｆと垂直な方向に広がる幅を有する。搬送経路における搬送方向Ｆに延びる２辺は、同じく搬送方向Ｆに延びる中心線Ｃから、当該幅の半分の寸法だけ均等に離間している。

（２−１−２)第１誘導部材２１
第１誘導部材２１は、物品ＷＰを整列させるためのものである。第１誘導部材２１は、平面視において搬送方向Ｆに対して傾斜するように設置されている。この傾斜により、物品ＷＰは、後述する第２誘導部材２２の近くに移動する。

第１誘導部材２１は、搬送機構１０と整合した速度で動作するベルトコンベアである。すなわち、第１誘導部材２１は、搬送方向Ｆにおける自身の搬送速度の成分を搬送機構１０の搬送速度と一致させるように、設置の傾斜に応じて、搬送機構１０の搬送速度よりも速い搬送速度で動作する。これにより、物品ＷＰを確実に誘導することができる。

（２−１−３）第２誘導部材２２
第２誘導部材２２は、第１誘導部材２１と協働して物品ＷＰを整列させるためのものである。第２誘導部材２２は、平面視において、搬送経路の中心線Ｃと平行に設置されている。

第２誘導部材２２もまた、搬送機構１０と整合した速度で動作するベルトコンベアである。これにより、物品ＷＰを確実に誘導することができる。

（２−１−４）当接部３０
当接部３０は、中心線Ｃを外れて、搬送経路の１辺側に設置されている部材である。上流から搬送される物品ＷＰは、その一部が当接部３０と当接し、それによって物品ＷＰの姿勢転換が誘発される。

（２−１−５）回動板４０
回動板４０は、中心線Ｃに対して当接部３０と同じ側で、かつ、当接部３０よりも上流に、当接部３０に隣接して設置される。回動板４０は、矢印Ｍ０で示されるように旋回することができる。物品ＷＰの重さや大きさによっては、回動板４０は旋回によって物品ＷＰを押し、それによって、物品ＷＰの姿勢転換を促進することができる。あるいは、回動板４０を動作させないこともできる。物品ＷＰの重さや大きさによっては、回動板４０を停止させたほうが、物品ＷＰの姿勢転換が好適にできる場合があるためである。

（２−１−６）第１側壁部材５１
第１側壁部材５１は、姿勢転換を始めた物品ＷＰを案内して、所望の最終姿勢をとらせるためのものである。

第１側壁部材５１は中心線Ｃと平行に、かつ、中心線Ｃに対して当接部３０とは反対側に設置されている。第１側壁部材５１の上流側端部５１ａは、当接部３０よりも距離Ｌだけ上流に位置している。一方、第１側壁部材５１の全長の５０％以上の部分は、当接部３０よりも下流に位置している。

第１側壁部材５１は、搬送機構１０と整合した速度で動作するベルトコンベアある。これにより、物品ＷＰを確実に誘導することができる。

第１側壁部材５１は、様々なサイズの物品ＷＰを扱えるように、矢印Ｍ１で示される方向に平行移動することができる。この平行移動は、図３に示す機構によって、自動的に行われる。この機構と物品ＷＰの大きさを検出するシステムとを併用すれば、様々な大きさの物品ＷＰに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。

図３に示すように、第１側壁部材５１は、第１支持部６０によって支持されている。第１支持部６０は、ベースプレート６１と、一対の支持梁６２を有する。第１側壁部材５１はベースプレート６１に固定されている。ベースプレート６１は一対の支持梁６２に支持されており、その上を矢印Ｍ１の方向に摺動することができる。

第１側壁部材５１は、ベースプレート６１とともに、自動移動機構７０によって矢印Ｍ１の方向に駆動される。自動移動機構７０は、モータ７１、シャフト７２、ローラ７３、ベルト７４を有する。モータ７１はシャフト７２を回転させる。シャフト７２の回転は、当該シャフト７２に固定されたローラ７３に伝達される。ローラ７３の回転により、当該ローラ７３に懸架されたベルト７４は長円軌道に沿って回転する。ベースプレート６１は、ベルト７４に固定されている。

すなわち、モータ７１の動力により、第１側壁部材５１は矢印Ｍ１の方向に移動する。

（２−１−７）第２側壁部材５２
図２に戻り、第２側壁部材５２は、第１側壁部材５１と協働して物品ＷＰを案内し、所望の最終姿勢をとらせるためのものである。

第２側壁部材５２は中心線Ｃに対して当接部３０と同じ側で、かつ、当接部３０の下流に設置されている。第２側壁部材５２は、様々なサイズの物品ＷＰを扱えるよう、矢印Ｍ２で示されるように、設置の角度を変更することができる。この角度の変更は、図４に示す機構により、自動的に行われる。この機構と物品ＷＰの大きさを検出するシステムとを併用すれば、様々な大きさの物品ＷＰに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。

図４に示すように、第２側壁部材５２は、第２支持部８０によって支持されている。第２支持部８０は、ベースプレート８１と、支持部材８２を有する。第２側壁部材５２はベースプレート８１に固定されている。ベースプレート８１は支持部材８２に支持されており、その上を矢印Ｍ２に示すように旋回しながら摺動することができる。

第２側壁部材５２は、ベースプレート８１とともに、自動旋回機構９０によって矢印Ｍ２に示すように旋回させられる。自動旋回機構９０は、モータからなる。

図２に戻り、第２側壁部材５２は、搬送機構１０と整合した速度で動作するベルトコンベアある。これにより、物品ＷＰを確実に誘導することができる。第２側壁部材５２が搬送方向Ｆに対して傾斜した角度に配向されている場合には、第２側壁部材５２は、搬送方向Ｆにおける自身の搬送速度の成分を搬送機構１０の搬送速度と一致させるように、当該角度に応じて、搬送機構１０の搬送速度よりも速い搬送速度で動作する。

（２−１−８）補助搬送機構１５
図１に戻り、補助搬送機構１５は、搬送機構１０によって搬送された物品ＷＰを、後段の集積機構２００へ受け渡すためのものである。補助搬送機構１５は、水平方向に対して傾斜して設置されている。

（２−２）集積機構２００
図１に示すように、所定数の物品ＷＰを集積するための集積機構２００は、第１コンベア２１０および第２コンベア２２０を有する。第１コンベア２１０は、水平方向に対して傾斜しており、斜面を形成している。

第１コンベア２１０は、常時動作する。

所定数の物品ＷＰが集積されるまでの間は、第２コンベア２２０は停止するか、低速で動作する。これにより、姿勢転換機構１００から逐次搬送される複数の物品ＷＰは、第２コンベア２２０の上で、部分的に重なった状態で集積される。

所定数の物品ＷＰが集積されたときは、第２コンベア２２０は高速で動作し、それらの一群の物品ＷＰを後段の押し込み機構３００へ渡す。

（２−３）押し込み機構３００
集積機構２００の後段に設置されている押し込み機構３００は、当該一群の物品ＷＰを箱に詰める。

図５は、押し込み機構３００の構成の詳細を示す。押し込み機構３００は、搬送機構３１０と、ストッパ３２０と、支持板３３０と、押し込み板３４０と、箱待機台３５０と、を有する。

搬送機構３１０は、所定数の一群の物品ＷＰを搬送するものであり、ベルトコンベアからなる。

ストッパ３２０は、一群の物品ＷＰの先頭の移動を阻止するための板材である。支持板３３０は、押し込み機構３００が一群の物品ＷＰを受け取った後、当該一群の物品ＷＰの最後尾を支えるための板材である。ストッパ３２０および支持板３３０は、二点鎖線の矢印で示すように移動することができる。この移動により、ストッパ３２０および支持板３３０は、第２コンベアから一群の物品ＷＰを受け取ったり、一群の物品ＷＰの動きを制約してそれらを整列させたりすることができる。ストッパ３２０および支持板３３０の移動は、図示しない移動機構によって行われる。

押し込み板３４０は、図示しない移動機構によって、矢印Ｐに示す方向に移動することができる。箱待機台３５０には、側方を開口した箱Ｂが載置される。押し込み板３４０が箱Ｂに近づくことにより、一群の物品ＷＰが箱Ｂに詰められる。箱待機台３５０は、昇降できるように図示しない昇降機構を有している。これにより、一群の物品ＷＰを箱Ｂに詰めた結果生じる箱Ｂの隙間に、さらに異なった姿勢をとる物品ＷＰを詰めることができる。

（３）特徴
（３−１）
姿勢転換機構１００において、図３に示す第１支持部６０は、図２に示す中心線Ｃと交差する交差方向Ｍ１に第１側壁部材５１を移動できるように第１側壁部材５１を支持する。この構成によれば、第１側壁部材５１と当接部３０との離間距離を調節できる。したがって、搬送される物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。

（３−２）
図２に示す第１側壁部材５１はベルトコンベアであるので、第１側壁部材５１は、物品ＷＰに力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第１側壁部材５１に接触した物品ＷＰを不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。

（３−３）
図３に示す自動移動機構７０は、第１側壁部材５１を、図２に示す中心線Ｃと交差する交差方向Ｍ１に移動させる。この構成によれば、例えば搬送される物品ＷＰの大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品ＷＰに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。

（３−４）
図２に示すように、第１側壁部材５１の上流側端部５１ａは、当接部３０よりも上流側にある。この構成によれば、搬送される物品ＷＰは第１側壁部材５１に接触しやすくなる。したがって、接触した物品ＷＰの端部を下流へ導き、それによって物品ＷＰの姿勢転換を促すことができる。

（３−５）
第２側壁部材５２は、中心線Ｃに対して当接部３０と同じ側に設置されている。この構成によれば、姿勢転換される物品ＷＰの動きを第２側壁部材５２が制限する。したがって、より正確な姿勢転換ができる。

（３−６）
第２側壁部材５２はベルトコンベアであるので、第２側壁部材５２は、物品ＷＰに力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第２側壁部材５２に接触した物品ＷＰを不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。

（３−７）
図４に示す第２支持部８０は、第２側壁部材５２の延出方向の角度を変更できるように第２側壁部材５２を支持する。この角度の変更は、図２の矢印Ｍ２で示される。この構成によれば、第１側壁部材５１と第２側壁部材５２の間隔を、例えば、下流に行くほど狭くなるように設定できる。したがって、例えば、小さな物品ＷＰの姿勢転換をより正確に行うことができる。

（３−８）
図４に示す自動旋回機構９０は、図２の矢印Ｍ２で示すように、第２側壁部材５２の延出方向の角度を変更させる。この構成によれば、例えば搬送される物品ＷＰの大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品ＷＰに対してより好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。

（３−９）
以上に説明してきた姿勢転換機構１００を、図１に示すように箱詰め装置５００に搭載することにより、箱詰め装置５００の処理速度を向上させることができる。

（４）変形例
（４−１）
上述の実施形態においては、第１誘導部材２１、第２誘導部材２２、第１側壁部材５１、第２側壁部材５２は、ベルトコンベアであった。これに代えて、これらの部材は、単なるプレートでもよい。この構成によれば、姿勢転換機構１００のコストを低減できる。

（４−２）
上述の実施形態においては、第１側壁部材５１および第２側壁部材５２は、それぞれ、自動移動機構７０および自動旋回機構９０により自動的に位置および角度を変更された。これに代えて、これらの部材は、手動により位置および角度を変更される構成としてもよい。この構成によれば、物品ＷＰの大きさや重さを考慮した精密な設定をすることが可能になる。

（４−３）
上述の実施形態においては、ストッパ３２０および支持板３３０は、単なる移動可能な板材であった。これに変えて、ストッパ３２０および支持板３３０は、ベルトコンベアを有していてもよい。この構成によれば、物品ＷＰの重量が重い場合に、物品ＷＰを適切に起立させやすい。

Ｃ 中心線
ＷＰ 物品
１０ 搬送機構
３０ 当接部
４０ 回動板
５１ 第１側壁部材
５１ａ 上流側端部
５２ 第２側壁部材
６０ 第１支持部
７０ 自動移動機構
８０ 第２支持部
９０ 自動旋回機構
１００ 姿勢転換機構
２００ 集積機構
３００ 押し込み機構
３４０ 押し込み板
５００ 箱詰め装置

特開２０１１−２１９１２３号公報

Claims (9)

1. 中心線から均等に水平方向に広がる幅を有する搬送経路に沿って上流から下流へ搬送される物品の姿勢を転換する姿勢転換機構であって、
   前記中心線から外れて設置され、かつ、前記物品の前記姿勢の転換を促すために搬送中の前記物品の一部に当接できるように構成された当接部と、
   前記中心線に対して前記当接部と反対側に設置され、かつ、前記中心線と平行に延びる第１側壁部材と、
   前記中心線と交差する交差方向に前記第１側壁部材が移動できるように前記第１側壁部材を支持する第１支持部と、
   を備える、姿勢転換機構。
2. 前記第１側壁部材は、ベルトコンベアを含む、
   請求項１に記載の姿勢転換機構。
3. 前記第１側壁部材を前記交差方向に移動させる自動移動機構と、
   をさらに備える、
   請求項１または２に記載の姿勢転換機構。
4. 前記第１側壁部材の上流側端部は、前記当接部よりも上流側にある、
   請求項１から３のいずれか１つに記載の姿勢転換機構。
5. 前記中心線に対して前記当接部と同じ側に設置された第２側壁部材と、
   をさらに備える、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の姿勢転換機構。
6. 前記第２側壁部材は、ベルトコンベアを含む、
   請求項５に記載の姿勢転換機構。
7. 前記第２側壁部材の延出方向の角度を変更できるように前記第２側壁部材を支持する第２支持部と、
   をさらに備える、
   請求項５または６に記載の姿勢転換機構。
8. 前記第２側壁部材の前記延出方向の前記角度を変更させる自動旋回機構と、
   をさらに備える、
   請求項７に記載の姿勢転換機構。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載の姿勢転換機構と、
   複数の前記物品を集積する集積機構と、
   集積された前記複数の前記物品を箱に押し込む押し込み機構と、
   を備える、
   箱詰め装置。

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