JP2019023113A

JP2019023113A - 搬送装置

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Publication number: JP2019023113A
Application number: JP2018208312A
Authority: JP
Inventors: 健臣華井; Takeomi Hanai; 幸雄松尾; Yukio Matsuo
Original assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Current assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2036-01-25
Also published as: JP6641449B2

Abstract

【課題】大型化を招くことなく各処理工程の連携処理時間を短縮し得る箱詰装置における搬送装置を提供する。【解決手段】一対の走行レール２６と、回転体３０Ａ、３０Ｂと、複数の延長レール３８と、固定子と、走行体４０と、を備え、上側走行レール２６Ａには、箱体受入部８２と、製品供給部８４と、接着処理部８６と、排出部８８と、を含む処理部８０が配設されており、回転体３０Ａ、３０Ｂの夫々が回転を開始する際に、延長レール３８の一方が、その一方より循環方向後方の走行レール２６から受け入れた走行体４０を支持していると共に、その走行体４０より一つ先行して走行している走行体４０が延長レール３８の他方から循環方向前方の走行レール２６に渡り終えているように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、半成形された箱体内に製品を供給する箱詰装置における搬送装置に関する。

従来、コンベヤに載置されている半成形された箱体に物品を所定数充填した後、その箱体の蓋フラップなどに接着剤などを着けてフラップを折り曲げる箱詰装置が知られている。このような箱詰装置では、半成形された箱体を、例えば、特許文献１に示されたチェーンコンベヤ、或いは、ベルトなどからなるコンベヤによって所定の間隔で搬送すると共に、コンベヤの搬送ピッチに対応させて、製品供給装置、糊付装置、フラップ折込み装置等の処理工程を設けている。ところが、各処理工程における処理時間は必ずしも一致するものではない。例えば、製品供給工程に費やす時間が他の処理工程より長い場合には、他の処理工程で処理を終えた箱体は搬送されずにその位置で待機するなど、夫々の処理の連携を取ることが必要とされる。

そこで、例えば特許文献２のごとく、前後の箱体の間隔を一定に保つことなく、各箱体を次の処理工程に向けて自由移動させ得るリニアコンベヤを箱詰装置における搬送装置として採用することが検討される。

特開平０９−２４９２０１号公報特開２０１３−１０２５６２号公報

しかしながら、特許文献２のリニアコンベヤにおいては、搬送路を各自独立して移動するスライダが搬送終端に到来した後、搬送上流に復帰させる準備が完了するまで、後続のスライダを搬送終端に移動させることなく待機させなければならない。そのため、各処理工程の処理時間のバラつきを考慮して箱詰装置を構成しても、包装する仕様によっては、搬送終端又は搬送始端におけるスライダの移動に起因した待機時間が各処理工程の処理時間より長くなることも有り得る。このため、複数のスライダが走行する走行レールを１本で環状に構成して各走行レールを循環走行させることも検討したが搬送装置の大型化を招くこととなる。

本発明は、大型化を招くことなく各処理工程の連携処理時間を短縮し得る箱詰装置における搬送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の箱詰装置における搬送装置は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、上下に対向離間して配設された一対の走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）と、前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）の両端部に配設されており、該走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）に沿った軸回りを回転する回転体（３０Ａ、３０Ｂ）と、前記両回転体（３０Ａ、３０Ｂ）の上下において水平方向に延在するように対向離間して配設されており、該回転体（３０Ａ、３０Ｂ）が回転停止した位置に応じて前記上下の走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）の夫々に同時に接続又は離間可能な対をなす延長レール（３８）と、前記上下の走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）の夫々と、前記延長レール（３８）の夫々に沿って配設された固定子（３６）と、前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）及び前記延長レール（３８）によって形成される軌道を前記固定子（３６）が発する磁界によって得た推力で互いが間隔を空けて独立して走行して夫々同方向に循環する走行体（４０）と、を備え、前記上側の走行レール（２６Ａ）には、半成形された箱体（９０）を受け入れて前記走行体（４０）に載置する箱体受入部（８２）と、前記走行体（４０）によって前記箱体受入部（８２）から搬送されてきた前記箱体（９０）に物品（Ｐ）を供給する製品供給部（８４）と、前記走行体（４０）によって前記製品供給部（８４）から搬送されてきた前記箱体（９０）に接着剤を付ける接着処理部（８６）と、前記接着剤を付けた前記箱体（９０）を前記走行体（４０）から取り出す排出部（８８）と、を含む処理部（８０）が配設されており、前記回転体（３０Ａ、３０Ｂ）の夫々が回転を開始する際に、前記延長レール（３８）の一方が、その一方より循環方向後方の前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）から受け入れた前記走行体（４０）を支持していると共に、その走行体（４０）より一つ先行して走行している前記走行体（４０）が前記延長レール（３８）の他方から循環方向前方の前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）に渡り終えているように構成される。

この請求項１に係る発明によれば、走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）及び延長レール（３８）の夫々を上下に配設することで、走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）及び延長レール（３８）によって形成される軌道は縦向きとなり装置の設置面積を少なくすることができ大型化を抑制し得る。走行体（４０）は、軌道を固定子（３６）が発する磁界によって得た推力で互いが間隔を空けて独立して走行して夫々同方向に循環する構成である。そのため、処理部（８０）における各走行体（４０）の停止位置を任意に設定可能であるため、各処理工程の連携処理時間を短縮し得る搬送装置とすることができる。また、回転体（３０Ａ、３０Ｂ）の夫々が回転を開始する際に、延長レール（３８）の一方が、その一方より循環方向後方の走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）から受け入れた走行体（４０）を支持していると共に、その走行体（４０）より一つ先行して走行している走行体（４０）が前記延長レール（３８）の他方から循環方向前方の走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）に渡り終えているように構成される。これにより、走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）を各自独立して移動する走行体（４０）は、搬送終端に到来した後、搬送上流に復帰させる際に、走行体（４０）を待機させる待機時間を省くことができ、各処理工程の処理時間を短縮し得る。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記回転体（３０Ａ、３０Ｂ）は、中空状の回転軸（３１）を有しており、該回転軸（３１）の一端が、サーボモータ（３４）に駆動連結されていると共に該サーボモータ（３４）を支持する本体枠（２２）に対して回転可能に支持されており、前記回転軸（３１）の他端が、該回転軸（３１）の内部を経て前記固定子（３６）に電源を供給し得る配線受入口（３５）を構成しており、前記サーボモータ（３４）の正逆交互の回転切換えによって予め設定された角度だけ一方向に回転してからその角度と同じ角度だけ逆方向に回転するよう構成されている。

この請求項２に係る発明によれば、回転体（３０Ａ、３０Ｂ）は、サーボモータ（３４）の正逆交互の回転切換えによって予め設定された角度だけ一方向に回転してからその角度と同じ角度だけ逆方向に回転するよう構成されているため、回転軸（３１）内において各延長レール（３８）に沿って配設された固定子（３６）に向けた配線の捩れを防止することができる。

次に、請求項１または請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記排出部（８８）に到来した前記半成形された箱体（９０）の蓋を閉じる蓋閉じ手段（１３０）が構成されており、該蓋閉じ手段（１３０）は、包装不良と判断された箱体（９０）を系外に排除する排除手段を兼ねる。

この請求項３に係る発明によれば、蓋閉じ手段（１３０）は、包装不良と判断された箱体（９０）を系外に排除する排除手段を兼ねるため、不良品を排除する手段を別途設けることなく系外に不良品を排除することができる。

次に、請求項１から請求項３のいずれかに従属する請求項４に係る発明は、前記走行体（４０）は、前記半成形された箱体（９０）を載置する載置面（５４）と、該載置面（５４）と交差すると共に前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）に沿って延在する一側面と、該一側面から前記載置面（５４）に貫通した孔（６０）と、を有しており、該孔（６０）は、前記処理部（８０）において前記走行レール（２６Ａ、２６Ｂ）に沿って複数箇所に配設された流体導出手段のそれぞれに接続可能とされている。

この請求項４に係る発明によれば、移動体である走行体（４０）の夫々に、流体導出手段を内蔵させる必要がなく、簡素な構成で載置面（５４）に対する箱体（９０）の位置ずれを防ぐことができる。

次に、請求項１から請求項４のいずれかに従属する請求項５に係る発明は、前記接着処理部（８６）には、前記走行体（４０）によって前記箱体（９０）を搬送しながら該箱体（９０）における側面の一つに接着剤を吹き付ける吹付手段（１４１）と、前記接着剤が吹き付けられた箱体（９０）を鉛直軸周りで回転させる回転手段と、該回転手段によって回転した前記箱体（９０）が載置されている前記走行体（４０）を、該走行体（４０）の一つ後続の走行体（４０）に衝突させることなく走行方向とは逆向きに一時的に後退させた後に前進させる反復走行制御手段と、該反復走行制御手段によって、逆向きに移動した前記箱体（９０）における接着剤が吹き付けられた側面とは異なる側面（９３）に接着剤を付ける。

この請求項５に係る発明によれば、接着処理部（８６）に吹付手段（１４１）と回転手段（１７０）を有することで、走行体（４０）を前進・後退走行させて箱体（９０）における複数の側面（９３）に接着剤を着けることができ、搬送装置の小型化が図れる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、大型化を招くことなく各処理工程の連携処理時間を短縮し得る箱詰装置における搬送装置を提供することができる。

本実施形態に係る箱詰装置の概略を示した全体斜視図である。本実施形態に係る箱詰装置を示した概略平面図である。本実施形態に係る箱詰装置における搬送装置の概略図であり、Ａは正面図であり、Ｂは平面図である。搬送装置において、Ａは図３ＡのＩＶ−Ａ部を拡大して示した部分拡大正面図であり、Ｂは図４ＡのＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態に係る箱詰装置における流体導出手段の概略として、図３ＢのＶ部を拡大して示した拡大平面図である。本実施形態に係る箱詰装置における排出手段の概略図であり、Ａは正面図であり、Ｂは左側面図である。本実施形態に係る箱詰装置における搬送装置の走行体の一連の動きを説明した概略工程図である。本実施形態に係る箱詰装置における搬送装置の変形例の概略を示した斜視図である。

以下に、本発明の箱詰装置における搬送装置の一実施形態について図面を用いて説明する。

箱詰装置１０は、図１に示すように、搬送装置２０と、第１ロボット１１０（カートン成形手段、箱体供給手段）と、第２ロボット１２０（製品供給手段）と、ガン１４１（吹付手段）と、第３ロボット１３０（蓋閉じ手段、排出手段）と、製品供給コンベヤ１５０と、排出コンベヤ１６０等を備えている。

搬送装置２０は、図２、３に示すように、リニアモータを駆動源として、搬送経路に沿って複数の走行体４０を移動させる装置である。搬送装置２０は、本体枠２２と、この本体枠２２の上下に対向離間して配設された一対の走行レール２６と、走行レール２６の両端部に配設されており走行レール２６に沿った回転軸３１の回りを回転する回転体３０と、両回転体３０に夫々離間して配設されており回転体３０が回転停止した位置に応じて上下の走行レール２６の夫々に接続可能な複数の延長レール３８と、を有している。搬送装置２０は、これら上下の走行レール２６の夫々と延長レール３８の夫々により縦向きの軌道が構成される。

一対の走行レール２６は、本体枠２２の上下において水平方向に延在するように対向離間して配設されており、本体枠２２の上面２２Ａに配設される上側走行レール２６Ａと、本体枠２２の下面２２Ｂに配設される下側走行レール２６Ｂと、を有する。

回転体３０は、図３、４に示すように走行レール２６の両端部に配設されており、走行レール２６に沿った回転軸３１の回りを回転する。ここで、回転体３０は、上側走行レール２６Ａの始端側２６ＡＳに第１回転体３０Ａと、上側走行レール２６Ａの終端側２６ＡＥに第２回転体３０Ｂと、が構成される。第１回転体３０Ａ及び第２回転体３０Ｂには、上下において水平方向に延在するように対向離間した延長レール３８が配設されている。延長レール３８は、回転体３０が回転停止した位置に応じて上側走行レール２６Ａ、下側走行レール２６Ｂの夫々に接続可能に構成されている。第１回転体３０Ａ及び第２回転体３０Ｂは、中空状の回転軸３１を有している。この回転軸３１の一端は、減速機３２を介してサーボモータ３４と回転体３０を駆動連結すると共にサーボモータ３４を支持する本体枠２２に対して回転可能に支持されている。回転軸３１の他端は、回転軸３１の内部を経て固定子３６に電源を供給し得る配線受入口３５を構成している。回転体３０は、サーボモータ３４の正逆交互の回転切換えによって予め設定された角度だけ一方向に回転してからその角度と同じ角度だけ逆方向に回転するよう構成されている。換言すれば、回転体３０は、サーボモータ３４の正逆交互の回転切換えにより複数の延長レール３８の上下位置の関係が交互に反転する構成とされている。減速機３２は、波動歯車装置の例示としてハーモニックドライブ（登録商標）を使用している。このハーモニックドライブ（登録商標）を採用することでバックラッシを非常に小さくすることができる。

リニアモータは、固定子３６としての電磁石が上側走行レール２６Ａ及び下側走行レール２６Ｂの夫々と延長レール３８の夫々に沿って配設され、可動子４８として永久磁石が走行体４０に固定され、電磁石を構成する電磁コイルへの電流供給が制御されることで固定子３６が発する磁界によって推力を発生させ、走行体４０を互いの間隔を空けて独立して走行させて夫々同方向に循環させる。

走行体４０は、図４に示すように、本体フレーム４２と、本体フレーム４２に固定されるガイドブロック４６と、永久磁石による可動子４８と、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ５２とを有する。本体フレーム４２は、走行レール２６上に沿って水平に位置する矩形板状の水平面部４３と、水平面部４３の幅方向における一側方において水平面部４３に対し鉛直方向に延在する垂直面部４４と、が断面略Ｌ字状に一体的に形成されている。水平面部４３の上面は、半成形された箱体９０を載置する載置面５４として構成される。載置面５４には、箱体９０を２つ載置可能な案内板５６が立設されている。水平面部４３の下面には、ガイドブロック４６が固定されており、上述の走行レール２６及び延長レール３８に摺動可能に嵌合される。これにより、下側走行レール２６Ｂ上を移動する走行体４０は、載置面５４を下方に向けて移動する際にも脱落することなく移動可能となる。また、水平面部４３の下面には、走行レール２６及び延長レール３８に沿った固定子３６に対向する位置に可動子４８として永久磁石が固定される。可動子４８は、走行レール２６及び延長レール３８に沿った方向にＳ極とＮ極が交互に配列されている。これにより、固定子３６としての電磁石に電流供給が制御されて、係る電磁石に生じる磁束と可動子４８としての永久磁石の磁束との相互作用によって推力が発生し、走行体４０が走行レール及び延長レール３８に沿って移動可能となる。垂直面部４４には、ＲＦタグ５２が配設されている。ＲＦタグ５２は、各走行体４０の固有情報（各走行体４０の識別データや、固有の移動誤差情報）などが記憶されている。また、走行体４０は、図５に示すように、載置面５４と交差すると共に前記走行レール２６Ａ、２６Ｂに沿って延在する一側面と、この一側面から載置面５４に至るまでの間にエア配管５８が構成され、エア配管５８の端部６０（一側面から載置面５４に貫通した孔）が走行体４０の走行方向に交差する方向に向けて配設されている。

本体枠２２には、図３に示すように、光電センサＳ１、近接センサＳ２及びＲＦＩＤアンテナＳ３を備えており、係るセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３による位置や固有情報の検出に基づき電磁石への電量供給が制御されることで、特定位置への走行体４０の移動が可能に構成される。光電センサＳ１は、走行体４０の載置面５４における箱体９０の有無を検知しリニアモータの制御装置（不図示）に信号を出力するセンサであり、箱体受入部８２と、製品供給部８４と、排出部８８における走行方向に交差する一側方に離れた位置に配設される。近接センサＳ２は、走行体４０の到来を検知しリニアモータの制御装置に信号を出力するセンサであり、箱体受入部８２と、製品供給部８４と、接着処理部８６と、排出部８８における走行方向に交差する一側方に離れた位置に配設される。ＲＦＩＤアンテナＳ３は、各走行体４０のＲＦタグ５２による固有情報を検知しリニアモータの制御装置に信号を出力するセンサであり上側走行レール２６Ａの始端側２６ＡＳ近傍に配設される。

箱詰装置１０は、図１、３に示すように、複数の走行体４０に半成形の箱体９０を載置した状態で互いが間隔を空けて独立して順次走行し、搬送経路に沿って設けられた各種の箱詰処理を施す処理部８０において箱詰め作業が行われる。上側走行レール２６Ａには、箱体９０に製品Ｐ（物品）を箱詰めして箱体９０の天面パネル９４（蓋）における蓋側面フラップ９５を接着剤にて接合する処理部８０が配設されている。処理部８０は、上側走行レール２６Ａの走行方向において箱体受入部８２と、製品供給部８４と、接着処理部８６と、排出部８８と、を含んでいる。箱体受入部８２は、半成形された箱体９０を受け入れて走行体４０に載置する領域である。製品供給部８４は、走行体４０によって箱体受入部８２から搬送されてきた箱体９０に製品Ｐを供給する領域である。接着処理部８６は、走行体４０によって製品供給部８４から搬送されてきた箱体９０に接着剤を付ける領域である。排出部８８は、接着剤を付けた箱体９０を走行体４０から取り出す領域である。上側走行レール２６Ａには、箱体受入部８２と、製品供給部８４の位置に流体導出手段２８が配設されており、走行体４０におけるエア配管５８の端部６０に流体を導出可能に構成されている。係る流体導出手段２８は、図５に示すように、エア配管５８の端部６０（一側面から載置面５４に貫通した孔）と接続された際に、載置面５４に至るまでの走行体４０内のエア配管５８内に流体導出手段２８から供給される正圧エアを受け入れることでベルヌーイ効果による負圧を発生させ載置面５４の略中央に設けられた吸引口５５によって箱体９０を吸着保持する構成である。

図１に示すように、箱体受入部８２から走行方向に交差する一側方に離れた位置には、３次元空間において自由移動可能なロボットハンドを有した第１ロボット１１０（カートン成形手段、箱体供給手段）が配設されている。第１ロボット１１０は、カートンシート９１を集積した２つのシートマガジン（不図示）から夫々１つずつ取り出して、それらのカートンシート９１を夫々半成形して箱体９０（天面パネル９４（蓋）が起立して箱上部が開口した箱体９０）とする。カートンシート９１は、展開された状態から折り曲げて箱体９０にする方式を例示する。カートンシート９１は、矩形の底面パネル９２と、底面パネル９２の四辺の縁部から接続される側面パネル９３と、側面パネル９３の一辺の縁部と接続する天面パネル９４と、天面パネル９４の残りの３辺の縁部と接続する蓋側面フラップ９５と、隣接する側面パネル９３同士を接合するための接合パネル９６とを有する。第１ロボット１１０は、カートン成形手段の一部を構成すると共に、半成形した２つの箱体９０を、搬送装置２０における箱体受入部８２に走行停止している１つの走行体４０の載置面５４上に走行体４０の走行方向に間隔を空けて同時に供給する箱体供給手段の一部を兼ねている。

図１に示すように、製品供給部８４から走行方向に交差する一側方に離れた位置には、３次元空間において自由移動可能なロボットハンド（不図示）を有した第２ロボット１２０（製品供給手段）が配設されている。第２ロボット１２０は、走行体４０に載置されている２つの箱体９０の間隔に対応してロボットハンドに配設された吸着手段（不図示）によって、搬送装置２０に併設された製品供給コンベヤ１５０上の製品Ｐを２箱分、まとめて吸着（保持）すると共に、該吸着した製品Ｐを製品供給部８４に走行停止している１つの走行体４０上の２つの箱体９０内にまとめて供給する動作を、１箱における製品供給予定数になるまで繰り返し実行する。なお、走行体４０に載置されている箱体９０が１つ欠けた（規定数２個に満たない）状態で、走行体４０が製品供給部８４に到来した場合は、その１つの箱に製品供給を行わず、また、その箱体９０に後述する接着剤の吹付けを行うことなく、後述する第３ロボット１３０がその箱体９０を箱詰めラインの外（系外）に排出するようになっている。

図１、３に示すように、接着処理部８６において一側方近傍には、接着剤を吹付けるガン１４１（吹付手段）が配設されている。ガン１４１は、走行体４０が接着処理部８６を走行している際に、ガン１４１と対向している箱体９０の一側面の側面パネル９３に接着剤が吹付けられる。なお、接着剤は、カートンシート９１を箱状に組み立てて各パネルを接合するものであればよく、デンプン接着剤、天然ゴム系接着剤等の有機系接着剤、各種合成樹脂を用いた合成系接着剤の何れも含み得る。

図１、６に示すように、排出部８８から走行方向に交差する一側方に離れた位置には、３次元空間において自由移動可能なハンド部１３２を有した第３ロボット１３０（蓋閉じ手段、排出手段）を備えている。第３ロボット１３０は、排出部８８に到来した２つの箱体９０に対してまとめて、各起立状態の天面パネル９４と、天面パネル９４に接続している側面パネル９３との境界領域を折り曲げると共に、その天面パネル９４に接続している蓋側面フラップ９５を天面パネル９４との各接続位置で折り曲げることが可能なハンド部１３２を備えている。ハンド部１３２は、起立状態の天面パネル９４を倒して箱体９０の上部開口を閉じることのできる矩形のプレート１３４と、このプレート１３４の３辺に直交する方向に回動可能な第１爪１３５、第２爪１３６、第３爪１３７を有する。第２爪１３６と第３爪１３７は、互いに対向する位置に配設される。第１爪１３５は、第２爪１３６と第３爪１３７に挟まれた位置に配設されている。また、第１爪１３５と対向する位置には、箱体９０の側面パネル９３に隣接する背面板１３８が配設される。第１爪１３５、第２爪１３６及び第３爪１３７は、エアシリンダ等の各種の駆動手段によって回動可能に構成される。

図１、３に示すように、排出部８８から走行方向に交差する他側方には、排出コンベヤ１６０が併設されていると共に、排出部８８に到来した走行体４０上の箱体９０を排出コンベヤ１６０に受け渡し得るように、ベッド１６２が配設されている。また、ベッド１６２には、箱体９０の排出方向に交差する両側方に第２のガン１４２、第３のガン１４３（吹付手段）が配設されている。第３ロボット１３０は、排出部８８における半成形された箱体９０に対し、次のような手順で封函する。図１、６に示すように、第３ロボット１３０のハンド部１３２に設けられたプレート１３４は、起立状態の天面パネル９４を押さえることで、天面パネル９４に接続している側面パネル９３との境界領域を折り曲げることにより倒して、箱体９０の上部開口を閉じる。次に、第３ロボット１３０のハンド部１３２に設けた第１爪１３５を回動させて、蓋側面フラップ９５の一つを倒し背面板１３８との間で箱体９０を挟み込み、接着剤が付いた側面パネル９３に面接触させて接合する。次に、第１爪１３５を回動した状態及びプレート１３４が天面パネル９４を押えた状態を維持しながら、箱体９０をベッド１６２に移送する。ここで、箱体９０をベッド１６２に移動する際に、第２のガン１４２、第３のガン１４３が箱体９０の残りの側面パネル９３に夫々接着剤を吹き付ける。次に、第３ロボット１３０のハンド部１３２に設けた第２爪１３６、第３爪１３７を回動させて、残りの蓋側面フラップ９５を倒して、接着剤が付いた側面パネル９３に面接触させて接合すると共に、排出コンベヤ１６０に移載する。これにより、第３ロボット１３０が走行体４０によって排出部８８に搬送されてきた箱体９０を排出コンベヤ１６０に移載する排出手段に相当する。

次に、搬送装置２０の動きについて図７を用いて説明する。搬送装置２０は、図７に示すように、７つの走行体４０Ａ〜４０Ｇが互いが間隔を空けて独立して順次走行する。

図７（Ａ）は、搬送装置の初期状態を図示している。走行体４０Ａは、第１回転体３０Ａの上側の延長レール３８に支持されている。走行体４０Ｂは、箱体受入部８２の位置に位置する。走行体４０Ｃは、製品供給部８４の直前で待機する位置に位置する。走行体４０Ｄは、製品供給部８４の位置に位置する。走行体４０Ｅは、排出部８８の位置に位置する。走行体４０Ｆは、第２回転体３０Ｂの上側の延長レール３８に支持されている。走行体４０Ｇは、下側走行レール２６Ｂに支持され第１回転体３０Ａの直前で待機する位置に位置している。ここで、搬送装置２０は、走行体４０Ｄにおける第２ロボット１２０（製品供給手段）からの製品Ｐの供給と、走行体４０Ｂにおける第１ロボット１１０からの箱体９０の供給と、走行体４０Ｇが第２回転体３０Ｂの下側の延長レール３８から下側走行レール２６Ｂに渡り終えて第１回転体３０Ａの直前の位置への移動と、が完了することで第２回転体３０Ｂを回転させ延長レール３８の上下位置の関係が反転する。

図７（Ｂ）は、第２回転体３０Ｂが回転した後の各走行体４０Ａ〜４０Ｇの動きを図示している。走行体４０Ａは、第１回転体３０Ａの上側の延長レール３８から上側走行レール２６Ａを渡り終えて箱体受入部８２に移動する。走行体４０Ｂは、製品供給部８４の直前で待機する位置に移動する。走行体４０Ｃは、製品供給部８４の位置に移動する。走行体４０Ｄは、排出部８８の直前で待機する位置に移動する。走行体４０Ｅは、排出部８８の位置において、箱体９０を第３ロボット１３０によって封函し、排出コンベヤ１６０へ移載する工程が行われる。走行体４０Ｆは、第２回転体３０Ｂの回転後、下側の延長レール３８に支持されている。走行体４０Ｇは、下側走行レール２６Ｂから第１回転体３０Ａの下側の延長レール３８に渡り終えて第１回転体３０Ａに支持される。ここで、搬送装置２０は、走行体４０Ａ〜４０Ｄの各移動と、走行体４０Ｅにおける箱体９０の封函及び排出の工程が完了することで第１回転体３０Ａを回転させ延長レール３８の上下位置の関係が反転する。

図７（Ｃ）は、第１回転体３０Ａが回転した後の各走行体４０Ａ〜４０Ｇの動きを図示している。走行体４０Ａは、箱体受入部８２の位置に位置する。走行体４０Ｂは、製品供給部８４の直前で待機する位置に位置する。走行体４０Ｃは、製品供給部８４の位置に位置する。走行体４０Ｄは、排出部８８の直前で待機した位置から排出部８８に移動する際に、接着処理部８６のガン１４１（吹付手段）により箱体９０の一側面の側面パネル９３に接着剤が吹付けられる。走行体４０Ｅは、排出部８８の位置から、第２回転体３０Ｂの上側の延長レール３８に渡り終えて第２回転体３０Ｂに支持される。走行体４０Ｆは、第２回転体３０Ｂの下側の延長レール３８から下側走行レール２６Ｂに渡り終えて第１回転体３０Ａの直前の位置へ移動する。走行体４０Ｇは、第１回転体３０Ａの回転後、上側の延長レール３８に支持されている。ここで、搬送装置２０は、走行体４０Ｃにおける第２ロボット１２０（製品供給手段）からの製品Ｐの供給と、走行体４０Ａにおける第１ロボット１１０からの箱体９０の供給と、走行体４０Ｆが第２回転体３０Ｂの下側の延長レール３８から下側走行レール２６Ｂに渡り終えて第１回転体３０Ａの直前の位置への移動と、が完了することで第２回転体３０Ｂを回転させ延長レール３８の上下位置の関係が反転する。

図７（Ｄ）は、第２回転体３０Ｂが回転した後の各走行体４０Ａ〜４０Ｇの動きを図示している。走行体４０Ａは、製品供給部８４の直前で待機する位置に移動する。走行体４０Ｂは、製品供給部８４の位置に移動する。走行体４０Ｃは、排出部８８の直前で待機する位置に移動する。走行体４０Ｄは、排出部８８の位置において、箱体９０を第３ロボット１３０によって封函し、排出コンベヤ１６０へ移載する工程が行われる。走行体４０Ｅは、第２回転体３０Ｂの回転後、下側の延長レール３８に支持されている。走行体４０Ｆは、下側走行レール２６Ｂから第１回転体３０Ａの下側の延長レール３８に渡り終えて第１回転体３０Ａに支持される。走行体４０Ｇは、第１回転体３０Ａの上側の延長レール３８から上側走行レール２６Ａを渡り終えて箱体受入部８２に移動する。ここで、搬送装置２０は、走行体４０Ａ〜４０Ｃ、４０Ｇの各移動と、走行体４０Ｄにおける箱体９０の封函及び排出の工程が完了することで第１回転体３０Ａを回転させ延長レール３８の上下位置の関係が反転する。

図７（Ｅ）は、第１回転体３０Ａが回転した後の各走行体４０Ａ〜４０Ｇの動きを図示している。走行体４０Ａは、製品供給部８４の直前で待機する位置に位置する。走行体４０Ｂは、製品供給部８４の位置に位置する。走行体４０Ｃは、排出部８８の直前で待機した位置から排出部８８に移動する際に、接着処理部８６のガン１４１（吹付手段）により箱体９０の一側面の側面パネル９３に接着剤が吹付けられる。走行体４０Ｄは、排出部８８の位置から、第２回転体３０Ｂの上側の延長レール３８に渡り終えて第２回転体３０Ｂに支持される。走行体４０Ｅは、第２回転体３０Ｂの下側の延長レール３８から下側走行レール２６Ｂに渡り終えて第１回転体３０Ａの直前の位置へ移動する。走行体４０Ｆは、第１回転体３０Ａの回転後、上側の延長レール３８に支持されている。走行体４０Ｇは、箱体受入部８２の位置に位置する。ここで、搬送装置２０は、走行体４０Ｂにおける第２ロボット１２０（製品供給手段）からの製品Ｐの供給と、走行体４０Ｇにおける第１ロボット１１０からの箱体９０の供給と、走行体４０Ｄが第２回転体３０Ｂの下側の延長レール３８から下側走行レール２６Ｂに渡り終えて第１回転体３０Ａの直前の位置への移動と、が完了することで第２回転体３０Ｂを回転させ延長レール３８の上下位置の関係が反転する。

以上のように、搬送装置２０は、上側走行レール２６Ａ、下側走行レール２６Ｂ及び延長レール３８で構成された縦向きの軌道を７つの走行体４０Ａ〜４０Ｇが互いが間隔を空けて独立して順次走行し、箱詰作業が連続して行われる。ここで、第１回転体３０Ａ及び第２回転体３０Ｂの夫々が回転を開始する際に、延長レール３８の一方が、その一方より循環方向後方の走行レール２６から受け入れた走行体４０を支持していると共に、その走行体４０より一つ先行して走行している走行体４０が延長レール３８の他方から循環方向前方の走行レール２６に渡り終えているように構成されている。

以上のような箱詰装置１０における搬送装置２０は、次のような効果がある。
・走行レール２６、延長レール３８の夫々を、上下平行に配設したことで、本箱詰装置１０の設置面積を少なくすることができる。
・チェーンやタイミングベルトを用いて搬送する従来の搬送装置では、チェーンやタイミングベルトの伸びに対する調整や交換作業が必要であったがチェーンやベルトを使用していないため、この調整、交換作業が不要となる。
・仕切り板や押送爪などがチェーンなどに一定間隔で着いた従来の搬送装置においては、チェーンなどが伸びた際などに、搬送装置周辺の装置の設置位置を微調整して、搬送装置に対する処理部８０（箱体受入部８２、製品供給部８４、接着処理部８６、排出部８８など）の各位置を調整しなければならなかった。しかしながら本実施形態の搬送装置では、処理部８０における各走行体４０の停止位置を任意に設定可能であるため、処理部８０の各位置調整を容易にすることができる。
・回転体３０は、サーボモータ３４の正逆交互の回転切換えによって予め設定された角度だけ一方向に回転してからその角度と同じ角度だけ逆方向に回転するよう構成されているため、回転軸３１内において各延長レール３８に沿って配設された固定子３６に向けた配線の捩れを防止することができる。
・減速機３２は、バックラッシを非常に小さくすることができるハーモニックドライブ（登録商標）を採用し、サーボモータ３４と回転体３０を駆動連結していることから、各走行レール２６Ａ、２６Ｂと各延長レール３８との位置合わせを良好にすることができる。
・第２ロボット１２０が箱体９０に製品Ｐを供給する際や、第３ロボット１３０が箱体９０の蓋側面フラップ９５などを折り曲げる際に、走行体４０の載置面５４に吸引力を発生させて走行体４０の載置面５４に箱体９０を保持することから、適正な位置に保持された箱体９０に対し、第２ロボット１２０、第３ロボット１３０が適正な処理を行うことができる。
・処理部８０にて走行レール２６に沿って配設された流体導出手段２８とエア配管５８の端部６０（一側面から載置面５４に貫通した孔）とが接続された際に、載置面５４に至るまでの走行体４０内のエア配管５８内を負圧にして載置面５４に箱体９０を保持する構成であることから、移動体である走行体４０の夫々に、流体導出手段２８を内臓させる必要がなく、簡素な構成で載置面５４に対する箱体９０の位置ずれを防ぐことができる。
・また、各走行体４０はその内部に流体導出手段２８から供給される正圧エアを受け入れた際にベルヌーイ効果を利用して負圧を発生させる構成を有していることから、流体導出手段２８におけるエア供給圧を小さくすることができるため、流体導出手段２８とエア配管５８の端部６０との接続を切換える際に発生する走行体４０の走行抵抗を低減することができる。
・搬送装置２０の一側には、箱体９０に製品Ｐを供給する第２ロボット１２０が配設されており、起立状態の天面パネル９４は、第２ロボット１２０から最も離れた搬送装置２０の他側で起立していることから、箱体９０内に製品Ｐを供給しやすい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の箱詰装置における搬送装置は、実施形態に限定されず、以下のようにその他各種の形態で実施することができるものである。
・載置面５４に箱体９０を２つ載置して走行する走行体４０を示したが、載置面５４に載置される箱体９０の数を１つ、或いは３つ以上にしてもよい。但し、このような変更をする際には、載置面５４に載置される箱体９０の数に対応するように第１乃至第３ロボット１３０のハンド部１３２を変更する必要がある。
・ガン１４１（吹付手段）は、走行体４０上の前方の箱体９０に接着剤を吹き付けた後、走行体４０上の後方の箱体９０にタイミングを合わせて接着剤を吹き付けるようにしてもよい。
・箱体（９０）を鉛直軸周りで回転させる箱体向き変更手段（回転手段）を採用してもよい。箱体向き変更手段（回転手段）は、例えば、各走行体４０における載置面５４を、鉛直軸周りに回転するターンテーブルで構成しエアの供給により鉛直軸周りに９０度回転させ、接着処理部８６においてその載置面５４に載置されている箱体９０の向きを変更可能にしてもよい。また、第３ロボット１３０が載置面５４に載置されている箱体９０を支持して鉛直軸周りに回転させて箱体９０の向きを変更可能にしたりしてもよい。
・また、箱体向き変更手段（回転手段）は、図８に示すように、接着処理部８６の近傍に第４ロボット１７０を配設し、その第４ロボット１７０が接着処理部８６においてその載置面５４に載置されている箱体９０の側面パネル９３を先端のチャック１７２で把持すると共に、鉛直軸周りに回転させて箱体９０の向きを変更可能にしてもよい。
・この箱体向き変更手段を採用する際には、接着処理部８６において、走行体４０を前進走行させて、ガン１４１（吹付手段）から吹き出た接着剤が箱体９０に付着する接着剤付与位置を通過させた後、箱体９０の向きを変えて、走行体４０を後退走行させるといった動作を所定回数繰り返して、接着剤が吹き付けられていない側面パネル９３をガン１４１に対向させるようにして、各側面パネル９３に接着剤を付けるようにしてもよい。ここで、走行体４０を前進・後退走行させるために反復走行制御手段を必要とする。また、反復走行制御手段における制御では、走行体４０を後退走行させる際に後続の走行体４０に衝突させることなく走行方向とは逆向きに一時的に後退することとが必要である。なお、箱体向き変更手段は、ガン１４１の上流若しくは下流の何れか一方に設ける、又は上流、下流の両方に設けることにより接着剤を吹き付ける態様であってもよい。この態様によれば、接着処理部８６において、走行体４０を前進・後退走行させて箱体９０における複数の側面パネル９３に接着剤を着けることから、搬送装置２０を小型化することができる。
・箱体９０の天面パネル９４（蓋）を閉じる第３ロボット１３０が、包装不良と判断された箱体９０を箱詰めラインの外（系外）に排除するようにしてもよい（排除手段）。これにより、プッシャなどからなる不良品を排除する手段を別途設けることなく、系外に不良品を排除することができる。
・本実施形態においては、電磁コイルを有する固定子３６に発生する磁界によって、永久磁石を配設した可動子４８（走行体）が推力を生み出して移動する構成としたが、永久磁石に代えて電磁コイルを配設した可動子４８を走行体４０とするなどして、固定子３６に発生する磁界によって各走行体４０が推力を得て直線的に走行するなどの構成を採用してもよい。
・減速機３２を介してサーボモータ３４と回転体３０を駆動連結して回転体３０の回転を減速する構成として、減速機３２にハーモニックドライブ（登録商標）を使用したが、その他の波動歯車装置或いはその他の歯車などを用いて減速するようにしてもよい。
・カートンシート９１の形態は例示であり、上述の各種パネルの形態は、箱型に製函される態様であれば種々の形態に適用できる。
・また、カートン紙などの展開シートを折り曲げて半成形の箱体９０にするものに限られるものではなく、セットアップ方式により半成形した箱体９０を各走行体４０が搬送する態様も採用可能である。
・また、箱体９０の上方から箱体９０に製品Ｐを供給する態様に限らず、箱体９０の側方から製品Ｐを供給する態様も採用可能である。かかる場合、箱体９０の種類に対応して接着剤を箱体９０に吹き付ける向きなどを適宜変更すればよい。

１０：箱詰装置２０：搬送装置２２：本体枠２６：走行レール
２６Ａ：上側走行レール２６Ｂ：下側走行レール２８：流体導出手段
３０：回転体３０Ａ：第１回転体３０Ｂ：第２回転体３１：回転軸
３４：サーボモータ３５：配線受入口３６：固定子３８：延長レール
４０：走行体５４：載置面
６０：エア配管の端部（一側面から載置面に貫通した孔）８０：処理部
８２：箱体受入部８４：製品供給部８６：接着処理部８８：排出部
９０：箱体１３０：第３ロボット（蓋閉じ手段、排出手段）
１４１：ガン（吹付手段）１７０：第４ロボット（回転手段）

本発明は、搬送装置に関する。

そこで、例えば特許文献２のごとく、前後の箱体の間隔を一定に保つことなく、各箱体を次の処理工程に向けて自由移動させ得るリニアコンベヤを箱詰装置における搬送装置として採用することが検討される。また、特許文献３には、搬送コンベヤで搬送される箱の第１の側壁に第１糊付ノズルで接着剤を塗布した後、箱を搬送向きが直交する向きに変換し、搬送される箱の第２及び第３の側壁に第２糊付ノズルで接着剤を塗布する封函装置に関する技術が開示されている。

特開平０９−２４９２０１号公報特開２０１３−１０２５６２号公報特開２０１７−３６０７９号公報

本発明は、搬送装置を小型化することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の搬送装置は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、磁界によって得た推力で互いが間隔を空けて独立してレールを走行する走行体によって、半成形された箱体を搬送する搬送手段（２０）と、前記走行体（４０）によって前記箱体（９０）を搬送する際に該箱体（９０）における側面の一つに接着剤を吹き付ける吹付手段（１４１）と、前記接着剤が吹き付けられた箱体（９０）を鉛直軸周りで回転させる回転手段（１７０）と、該回転手段によって回転した前記箱体（９０）を搬送する前記走行体（４０）を、該走行体（４０）の一つ後続の走行体（４０）に衝突させることなく走行方向とは逆向きに一時的に後退させた後に前進させる反復走行制御手段と、該反復走行制御手段によって逆向きに移動した前記箱体（９０）において、前記吹付手段によって接着剤が吹き付けられた側面とは異なる側面に接着剤を付ける。

この請求項１に係る発明によれば、吹付手段（１４１）と回転手段（１７０）と反復走行制御手段を有することで、走行体（４０）を前進・後退走行させて箱体（９０）における複数の側面（９３）に接着剤を着けることから、搬送装置（２０）を小型化することができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、搬送装置を小型化することができる。

以下に、本発明の搬送装置の一実施形態として箱詰装置における搬送装置について図面を用いて説明する。

Claims

上下に対向離間して配設された一対の走行レールと、
前記走行レールの両端部に配設されており、該走行レールに沿った軸回りを回転する回転体と、
前記両回転体の上下において水平方向に延在するように対向離間して配設されており、該回転体が回転停止した位置に応じて前記上下の走行レールの夫々に同時に接続又は離間可能な対をなす延長レールと、
前記上下の走行レールの夫々と、前記延長レールの夫々に沿って配設された固定子と、
前記走行レール及び前記延長レールによって形成される軌道を前記固定子が発する磁界によって得た推力で互いが間隔を空けて独立して走行して夫々同方向に循環する走行体と、を備え、
前記上側の走行レールには、
半成形された箱体を受け入れて前記走行体に載置する箱体受入部と、
前記走行体によって前記箱体受入部から搬送されてきた前記箱体に物品を供給する製品供給部と、
前記走行体によって前記製品供給部から搬送されてきた前記箱体に接着剤を付ける接着処理部と、
前記接着剤を付けた前記箱体を前記走行体から取り出す排出部と、を含む処理部が配設されており、
前記回転体の夫々が回転を開始する際に、前記延長レールの一方が、その一方より循環方向後方の前記走行レールから受け入れた前記走行体を支持していると共に、その走行体より一つ先行して走行している前記走行体が前記延長レールの他方から循環方向前方の前記走行レールに渡り終えているように構成された箱詰装置における搬送装置。
前記回転体は、中空状の回転軸を有しており、
該回転軸の一端が、サーボモータに駆動連結されていると共に該サーボモータを支持する本体枠に対して回転可能に支持されており、前記回転軸の他端が、該回転軸の内部を経て前記固定子に電源を供給し得る配線受入口を構成しており、前記サーボモータの正逆交互の回転切換えによって予め設定された角度だけ一方向に回転してからその角度と同じ角度だけ逆方向に回転するよう構成された請求項１に記載の箱詰装置における搬送装置。
前記排出部に到来した前記半成形された箱体の蓋を閉じる蓋閉じ手段が構成されており、
該蓋閉じ手段は、包装不良と判断された箱体を系外に排除する排除手段を兼ねる請求項１または請求項２に記載の箱詰装置における搬送装置。
前記走行体は、前記半成形された箱体を載置する載置面と、該載置面と交差すると共に前記走行レールに沿って延在する一側面と、該一側面から前記載置面に貫通した孔と、を有しており、
該孔は、前記処理部において前記走行レールに沿って複数箇所に配設された流体導出手段のそれぞれに接続可能とされている請求項１から請求項３のいずれかに記載の箱詰装置における搬送装置。
前記接着処理部には、前記走行体によって前記箱体を搬送しながら該箱体における側面の一つに接着剤を吹き付ける吹付手段と、前記接着剤が吹き付けられた箱体を鉛直軸周りで回転させる回転手段と、
該回転手段によって回転した前記箱体が載置されている前記走行体を、該走行体の一つ後続の走行体に衝突させることなく走行方向とは逆向きに一時的に後退させた後に前進させる反復走行制御手段と、
該反復走行制御手段によって、逆向きに移動した前記箱体における接着剤が吹き付けられた側面とは異なる側面に接着剤を付ける請求項１から請求項４のいずれかに記載の箱詰装置における搬送装置。