JP2020040708A - 箱詰めシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 箱詰め装置への外装箱の供給が間に合わなくなった場合に稼働率の低下を小さくできる箱詰めシステムを提供する。【解決手段】 順次供給される物品を外装箱に収容する箱詰め装置１００と、箱詰め装置１００へ供給される物品を排除可能な物品排除装置３００と、制御装置と、を備え、箱詰め装置１００は、空の外装箱を一方向へ搬送して所定の停止位置で停止させ、物品が収容された外装箱を停止位置から一方向へ搬送する外装箱搬送装置２０を有し、外装箱搬送装置２０は、停止位置よりも搬入側において外装箱を蓄積し、蓄積した外装箱を１個ずつ停止位置へ搬送するよう構成されるとともに、外装箱の蓄積個数がＮ個以上であるか否かを検出するための箱蓄積量検出センサ４０を有し、制御装置は、外装箱の蓄積個数がＮ個未満であることが検出されると、物品排除装置３００に箱詰め装置１００へ供給される物品を排除させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、箱詰め装置を備えた箱詰めシステムに関する。

従来より、複数の物品を段ボールケース等の外装箱の内部に収容する箱詰め装置が知られている。箱詰め装置では、例えば、ベルトコンベアで順次搬送されてきた物品を複数整列させて、この複数の物品を所定位置に配置された外装箱へ押し込むことにより、箱詰め品を生産するよう構成されている。

このような箱詰め装置では、生産ラインの上流側の装置からベルトコンベアで搬送されてくる物品が搬送方向に対して大きく傾いたり、適当な間隔があいていなかったりすると、物品をうまく箱詰めできないという問題があった。このような問題を解決する方法として、特許文献１には、箱詰め装置の上流側に、物品を搬送するラインコンベアと、物品の搬送状態を検出する搬送状態検出装置と、物品の搬送状態に応じてエアーを吹き付けてラインコンベアから物品を排除するエアージェット装置とを備える構成が記載されている。

特開２０１０−１７９９６９号公報

ところで、箱詰め装置では、空の外装箱が製箱装置からコンベアによって搬入されて、この外装箱に物品が収容されて搬出される。例えば、製箱装置の異常等によって、空の外装箱が一時的に搬入されなくなると、箱詰め装置で箱詰めができなくなる。この場合、箱詰め装置に箱詰めされる物品が供給され続けると、箱詰め装置の物品受け取り部で物品があふれて箱詰め装置に不具合が発生するので、物品を供給する上流側の装置を一時停止させることで従来対応していた。しかしながら、上流側の装置を一時停止させると、その後、上流側の装置を正常運転に復帰させるのに長時間を要する場合があり、大幅に稼働率が低下するという問題がある。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、箱詰め装置への空の外装箱の供給が間に合わなくなった場合に稼働率の低下を小さくすることができる箱詰めシステムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある態様に係る箱詰めシステムは、物品搬送コンベアによって順次供給される複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を順次生産する箱詰め装置と、前記物品搬送コンベアから前記箱詰め装置へ供給される物品を排除することができる物品排除装置と、制御装置と、を備え、前記箱詰め装置は、外部から搬入される空の外装箱を一方向へ搬送して所定の停止位置で停止させるとともに、物品が収容された外装箱を前記停止位置から前記一方向へ搬送する外装箱搬送装置を有し、前記外装箱搬送装置は、外装箱を前記一方向へ搬送する箱搬送コンベアを有し、前記箱搬送コンベア上で前記停止位置よりも搬入側において外装箱を蓄積し、蓄積した外装箱を１個ずつ前記停止位置へ搬送するよう構成されるとともに、外装箱の蓄積個数がＮ個以上（Ｎは２以上の所定の整数）であるか否かを検出するための箱蓄積量検出センサを有し、前記制御装置は、前記箱蓄積量検出センサにより外装箱の蓄積個数がＮ個未満であることが検出されると、前記物品排除装置に前記箱詰め装置へ供給される物品を排除させるよう構成されている。

この構成によれば、箱詰め装置に供給される外装箱の蓄積個数がＮ個未満に減少した状態が所定時間継続すると、物品排除装置によって箱詰め装置へ供給される物品を排除させるようにしているので、物品を供給する上流側の装置を一時停止させなくて済む。よって、箱詰め装置への空の外装箱の供給が間に合わなくなった場合に、正常運転に復帰させるのに長時間を要する上流側の装置を一時停止させる場合に比べて、稼働率の低下を小さくすることができる。

前記制御装置は、前記箱蓄積量検出センサにより外装箱の蓄積個数がＮ個未満である状態が所定時間継続して検出されたことを条件に、前記物品排除装置に前記箱詰め装置へ供給される物品を排除させるよう構成されていてもよい。

この構成によれば、上記の所定時間を、外部から搬入される外装箱が一時的に途切れて搬送されてくる場合を考慮して設定することにより、物品排除装置による物品の排除を少なくできる。

前記箱蓄積量検出センサは、前記箱搬送コンベア上でＮ番目に蓄積された外装箱を検出するよう構成されており、前記箱蓄積量検出センサを支持し、前記箱蓄積量検出センサの位置を前記箱搬送コンベアの搬送方向に手動で調整するためのセンサ位置調整機構と、前記箱詰め品の品種を予め設定するための操作が行われる操作器と、表示器と、をさらに備え、前記制御装置は、前記箱詰め品の各々の品種に対応して前記Ｎ番目に蓄積された外装箱を検出するための前記箱蓄積量検出センサの適正位置を予め記憶しており、前記操作器で予め設定される品種に基づいて前記箱蓄積量検出センサの適正位置を前記表示器に表示させるよう構成されていてもよい。

この構成によれば、作業者が箱詰めシステムの運転開始前に、操作器を操作して箱詰め品の品種の設定を行うと、品種に応じた箱蓄積量検出センサの適正位置が表示器に表示されるので、それを見て、センサ位置調整機構を操作して箱蓄積量検出センサの位置を適正位置に調整することができる。よって、作業者は、品種に応じて箱蓄積量検出センサの位置の調整を容易に行うことができ、箱詰め品の品種が変更されるときの利便性を向上できる。

前記箱蓄積量検出センサは、前記箱搬送コンベア上でＮ番目に蓄積された外装箱を検出するよう構成されており、前記箱蓄積量検出センサを支持し、前記箱蓄積量検出センサを前記箱搬送コンベアの搬送方向に移動させるセンサ移動機構と、前記箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器と、をさらに備え、前記制御装置は、前記箱詰め品の各々の品種に対応して前記Ｎ番目に蓄積された外装箱を検出するための前記箱蓄積量検出センサの適正位置を予め記憶しており、前記操作器で予め設定される品種に基づいて前記箱蓄積量検出センサの位置が前記適正位置となるように前記センサ移動機構を制御するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、作業者が箱詰めシステムの運転開始前に、操作器を操作して箱詰め品の品種の設定を行うと、箱蓄積量検出センサの位置が品種に応じた適正位置に自動的に調整される。よって、品種に応じた箱蓄積量検出センサの位置の作業者による調整操作が不要になり、箱詰め品の品種が変更されるときの利便性をより向上できる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、箱詰め装置への空の外装箱の供給が間に合わなくなった場合に稼働率の低下を小さくすることができる箱詰めシステムを提供することができるという効果を奏する。

図１（Ａ）は、本実施形態の箱詰めシステムの一例の概略を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、同箱詰めシステムの一例の概略を示す正面図である。 図２は、箱詰め装置の一例の内部構成を示す概略斜視図である。 図３は、外装箱搬送装置等の一例を側方から視た概略図である。 図４は、箱詰めシステムの制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。 図５は、箱蓄積量検出センサのセンサ移動機構の一例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
［全体構成］
図１（Ａ）は、本実施形態の箱詰めシステムの一例の概略を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、同箱詰めシステムの一例の概略を示す正面図である。

本実施形態の箱詰めシステムは、箱詰め装置１００と、物品搬送コンベア４００から搬送されてきた物品を箱詰め装置１００へ供給するとともに物品を選択的に排除することが可能な物品排除装置３００等を備えている。生産ラインの上流側の装置（例えば包装機等）から物品搬送コンベア４００へ物品Ｗが順次供給され、その物品Ｗが物品搬送コンベア４００によって箱詰めシステムへ搬送されてくる。

［物品排除装置の構成］
物品排除装置３００は、ベルトコンベア３０２と、エアージェット装置３０１と、物品状態検出センサ３０３と、を有している。ベルトコンベア３０２及びエアージェット装置３０１は、制御装置３０（図４）によって制御され、物品状態検出センサ３０３の出力信号は、制御装置３０に入力される。本実施形態では、ベルトコンベア３０２は、物品Ｗの搬送速度が一定になるように制御されている。

エアージェット装置３０１は、エアーを吹きつけて物品Ｗをベルトコンベア３０２から排除する機能を有している。エアージェット装置３０１は、エアーノズル３０１ａと、エアーバルブ３０１ｂとを有している。エアーノズル３０１ａの排出口は、水平方向に長い形状を有しており、また、ベルトコンベア３０２の上方に向かって開口している。そのため、エアーノズル３０１ａからエアーが放出されると、そのエアーはベルトコンベア３０２上を物品Ｗの搬送方向と直角の方向へまっすぐに吹き抜けることになる。エアーバルブ３０１ｂは、いわゆる電磁バルブであって、その開閉は制御装置３０（図４）によって制御されている。エアーバルブ３０１ｂを開くと、エアーノズル３０１ａから圧縮空気が排出される。なお、必要により、物品Ｗの搬送路の下方からエアーを排出して物品Ｗを浮かせ、物品Ｗを排除しやすいようにしてもよい。

物品状態検出センサ３０３は、例えば、投光部３０３ａ及び受光部３０３ｂを備えた光電センサで構成することできる。投光部３０３ａは物品搬送コンベア４００とベルトコンベア３０２との隙間の上方に配設され、受光部３０３ｂは投光部３０３ａに対向するようにして物品搬送コンベア４００とベルトコンベア３０２との隙間の下方に配設されている。なお、投光部３０３ａ及び受光部３０３ｂは、いずれも搬送方向に直角な方向において、ベルトコンベア３０２の中央付近に位置している。投光部３０３ａから投光された光（以下、「検出光」という）は、物品搬送コンベア４００とベルトコンベア３０２の間を抜けて投光部３ｂに受光される。つまり、物品Ｗの搬送路と物品状態検出センサ３０３の光軸とは交差している。受光部３０３ｂが投光部３０３ａの投光した検出光を受光していない場合には、投光部３０３ａと受光部３０３ｂの間に物品Ｗが介在していると判断される。

制御装置３０は、物品状態検出センサ３０３の検出信号を入力し、検出光が物品Ｗによって遮られた時間（物品Ｗの検出を示す検出信号の継続時間）に基づいて物品Ｗの搬送方向に対する傾きの程度を算出し、搬送方向に対する傾きの程度が一定以上である物品Ｗに対して、エアーノズル３０１ａからエアーを吹きつけてベルトコンベア３０２から排除するようエアージェット装置３０１を制御する。さらに、制御装置３０は、検出光が物品Ｗによって遮られた時間に基づいて相前後する物品Ｗの間の距離を算出し、前後で接する両物品Ｗに対しては、両物品Ｗの全体にエアーを吹きつけて両物品をベルトコンベア３０２から排除するようエアージェット装置３０１を制御する。また、相前後する物品Ｗの間の距離が許容範囲未満の場合には、相前後する物品Ｗのいずれか一方または両方の物品Ｗに対して、エアーを吹きつけてベルトコンベア３０２から排除するようエアージェット装置３０１を制御する。

上記のように、物品排除装置３００は、箱詰め装置１００へ供給される物品Ｗの搬送状態に応じてエアージェット装置３０１によって選択的に物品Ｗを排除することにより、箱詰め装置１００において、物品Ｗの外装箱１１０への箱詰め（収容）を正常に行うことが可能になる。なお、物品排除装置３００は、エアージェット装置３０１に代えて、ダンパー、プッシャー等種々の装置を利用して構成することもできる。

［箱詰め装置の構成］
図２は、箱詰め装置１００の一例の内部構成を示す概略斜視図である。

本実施形態の箱詰め装置１００は、例えば食品が袋詰め又は箱詰めされた複数の物品Ｗを整列させた状態で外装箱１１０に収容して箱詰め品を順次生産する装置である。この箱詰め装置１００において、便宜上、前後左右を図２に示すように決めて説明する。なお、図２に示す上下は真である。

この箱詰め装置１００は、供給コンベア２００と、供給コンベア２００から順次供給される物品Ｗを複数（所定個数）整列させて所定の整列位置Ｔまで搬送する整列コンベア６と、押出しプレート７０の押出し動作によって整列コンベア６の整列位置Ｔから複数の物品Ｗを整列状態で一対の床板１１上の物品載置位置Ａへ押し出す押出し装置７と、物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗからなる物品群と当接するストッパプレート１７と、物品載置位置Ａへ押し出された物品群を押出方向から押さえることによってストッパプレート１７とともに物品群を位置決めする（姿勢を整える）押さえ装置１８と、物品載置位置Ａへ押し出された物品群を押出方向と直交する水平方向から挟圧する挟圧装置８と、物品群が載置されている一対の床板１１を開閉する床開閉装置１０と、物品群を外装箱１１０に押し込む押込み装置９と、床板１１の下方において外装箱１１０を昇降させる外装箱昇降装置２１と、外装箱１１０を搬送する箱搬送コンベア２２を有する外装箱搬送装置２０と、箱詰め装置１００を含む箱詰めシステム全体の動作を制御する制御装置３０と、操作表示器５０と、箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置に支持する枠体１と、を有している。また、箱詰め装置１００には、作業者に異常を知らせる警報器（ブザー、回転灯等）も備えている。この警報器は、操作表示器５０に含まれて構成されていてもよい。

［供給コンベア］
供給コンベア２００は、例えばベルトコンベアによって構成され、物品排除装置３００のベルトコンベア３０２から順次供給される物品Ｗを搬送して整列コンベア６へ供給する。

［整列コンベア］
整列コンベア６は、複数の物品Ｗを立てた状態で１列に整列させるものであり、複数の物品Ｗを一方向（図２では左から右に向かう方向）に搬送する無端軌道６０と、無端軌道の搬送面６０ａに搬送方向に間隔を隔てて設けられた複数のフィン（仕切板）６１とを有している。複数のフィン６１によってフィン６１間の無端軌道６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって形成される。

無端軌道６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット６３によって支持されている。４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を構成している。第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ、フィン６１が複数装着されている。第１ベルト群６４は、一方のスプロケット６３によって回転駆動され、第２ベルト群６５は、他方のスプロケット６３によって回転駆動される。一対のスプロケット６３のそれぞれは、別々のモータによって駆動される。これによって、第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を互いに独立して循環駆動することができ、一方のベルト群が暫時停止を繰り返しながら物品取り込み位置Ｓにおいて収容部６２に物品Ｗを受け入れる動作と、他方のベルト群が収容部６２の物品Ｗを整列位置Ｔにおいて停止させた状態を保持する動作とを同時に行うことができる。

また、整列コンベア６の上流側には、物品取り込み位置Ｓに移送されてきた物品Ｗを検出するために光電センサ等からなる物品取込検出センサ６９が設けられている。整列コンベア６は、物品取り込み位置Ｓにおいて供給コンベア２００から移送されてくる物品Ｗを順次受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に一列に整列し、整列位置Ｔへ搬送する。

［押出し装置］
押出し装置７は、フィン６１を避けるための複数のスリット７１が形成された平板状の押出しプレート７０を備えている。そして、押出しプレート７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によってレール部材（図示せず）に案内されて、整列コンベア６の一方の側に沿って位置する退避位置（図示されている位置）と、整列コンベア６の他方の側の所定の進出位置との間で、水平方向に進出及び退避動作するように構成されている。押出しプレート７０が、退避位置から進出動作（ｘ方向へ移動）して進出位置まで進出することにより、整列コンベア６上に整列された複数の物品Ｗが通路部７３を通って物品載置位置Ａへ押し出される。なお、通路部７３には、押し出された物品Ｗが散乱することを防止するために一対の案内板７４が設けられている。

したがって、整列位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出しプレート７０によってｘ方向へ押し出されて、整列コンベア６の搬送方向と同方向に整列した物品群となって、閉じた床板１１上に設定された物品載置位置Ａに載置される。

［ストッパプレート］
ストッパプレート１７は、進出位置に位置する押出しプレート７０と対向するように枠体１に固定されて設けられている。したがって、押出しプレート７０によって物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗは、ストッパプレート１７と当接し、物品載置位置Ａ上に一対の保持プレート８０が対向する方向Ｙに整列した状態で載置される。

［押さえ装置］
押さえ装置１８は、押さえ部材１９と、それを揺動動作させるためのサーボモータ等の駆動装置（図示せず）とを備えている。押さえ部材１９は、それが実線で示された位置である押さえ位置と、この押さえ位置から押さえ部材１９を整列コンベア６側に回動させた退避位置（二点鎖線で示された位置）との間を揺動するよう構成されている。

押さえ部材１９を二点鎖線で示す退避位置に位置させることにより、押出しプレート７０の進退動作時における押出しプレート７０との接触を回避することができる。一方、押出しプレート７０の後退後において、押さえ部材１９を押さえ位置に位置させることにより、押出しプレート７０により押し出された物品群の上部側面を押さえ、ストッパプレート１７とともに、物品載置位置Ａに位置する物品群の各物品Ｗの幅方向の位置を整える。

［挟圧装置］
挟圧装置８は、一対の保持プレート８０を備えている。この一対の保持プレート８０は、一対の床板１１の上方において、一対の案内板７４の延長線上に配置される。そして、押出しプレート７０によって複数の物品Ｗが押し出されたときに、床板１１の上には、押さえ位置に位置する押さえ部材１９、ストッパプレート１７及び一対の保持プレート８０によって区画された領域が形成される。この領域が物品載置位置Ａを構成する。

各保持プレート８０の背面には水平方向に延びる軸体８１が設けられている。各軸体８１は駆動装置（図示せず）によって、一対の保持プレート８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動作するように構成されている。一対の保持プレート８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する物品群がその整列方向Ｙから一対の保持プレート８０の間に挟圧され、物品Ｗ同士を密着させることができる。

［床開閉装置］
床開閉装置１０は、整列コンベア６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板１１を備えている。一対の床板１１は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離隔するようにして進退自在に構成されている。そして、一対の床板１１は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動されるよう構成されている。一対の床板１１が後退駆動されると、互いの端面同士が離隔された状態となり、物品載置位置Ａの直下に開口が形成される（床板１１が開放される）。

［押込み装置］
押込み装置９は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端がその上面に接合された押込み部材９１とを有している。軸体９０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、押込み部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により鉛直方向に昇降するように構成されている。この押込み装置９は、押込み部材９１を下降させることにより、物品載置位置Ａの物品群の上面を下方に押して同物品群を一対の保持プレート８０の間から下方に脱出させて、開放した一対の床板１１の間の開口を介して、床板１１の下方の箱詰め位置Ｐに位置している外装箱１１０に押し込むことができる。また、本例では、押込み部材９１の下面には、物品群の上面を吸着するための吸着口が設けられており、吸着機能を有している。

［外装箱昇降装置］
外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される台座２４と、台座２４を昇降動作させる公知の昇降機構（図示せず）とを備えている。台座２４は、箱搬送コンベア２２の駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没可能な複数の棒材２４ａと、各棒材２４ａを連結する連結材２４ｂとを備えている。昇降機構によって、台座２４は、棒材２４ａが駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没した状態となる所定の下降位置と、所定の上昇位置との間で、昇降動作する。台座２４が所定の上昇位置にあるときに、台座２４上の外装箱１１０が所定の箱詰め位置Ｐとなるように構成されている。

また、台座２４には、エアシリンダ等からなる制止装置２３が取り付けられている。制止装置２３は、進退可能な棒体２３ａを備えており、台座２４が下降位置において、棒体２３ａを搬送路へ進出させる（制止動作）ことにより、箱搬送コンベア２２で搬送されてくる外装箱１１０を物品載置位置Ａの下方の箱停止位置Ｕに停止（制止）させることができ、棒体２３ａを搬送路から退避させる（制止解除動作）ことにより、外装箱１１０を箱停止位置Ｕから下流側へ搬送させることができる。また、台座２４には、外装箱１１０を検出する箱検出センサ２５が取り付けられている。箱検出センサ２５は、投光器及び受光器を内蔵した直接反射型の光電センサ等で構成されている。

［外装箱搬送装置］
図３は、外装箱搬送装置２０等の一例を側方から視た概略図である。

外装箱搬送装置２０は、箱搬送コンベア２２と、箱搬送コンベア２２のコンベアフレームに取り付けられた制止装置２６、箱検出センサ２７、箱蓄積量検出センサ４０及びセンサ位置調整機構４１と、箱押付け装置２８と、前述の台座２４に取り付けられた制止装置２３及び箱検出センサ２５と、を有している。

箱搬送コンベア２２は、多数の駆動ローラ２２ａを備えた駆動ローラコンベアであり、駆動ローラ２２ａによって外装箱１１０を一方向（ｙ方向）へ水平搬送する。なお、図１では、駆動ローラ２２ａの図示を省略している。

箱搬送コンベア２２には、箱停止位置Ｕよりも上流側（搬送方向ｙにおける上流側）において、そのコンベアフレームに、進退可能な棒体２６ａを備えた制止装置２６及び箱検出センサ２７が取り付けられている。制止装置２６及び箱検出センサ２７はそれぞれ、前述の制止装置２３及び箱検出センサ２５と同様、エアシリンダ、直接反射型の光電センサ等によって構成されている。

さらに、箱検出センサ２７よりも上流側に直接反射型の光電センサ等からなる箱蓄積量検出センサ４０が配置されている。この箱蓄積量検出センサ４０は、センサ位置調整機構４１を介して箱搬送コンベア２２のコンベアフレームに取り付けられている。

センサ位置調整機構４１は、箱蓄積量検出センサ４０が取り付けられたセンサ支持ブロック４２、スライドバー４３、バー支持部材４４及び適正位置表示部材ＴＢとで構成される。バー支持部材４４の下端がコンベアフレームに固定され、バー支持部材４４の上部にスライドバー４３の一端が固定されている。これにより、スライドバー４３は、搬送方向ｙと平行方向に延びるように配置される。また、適正位置表示部材ＴＢは、その一端がバー支持部材４４に固定されて、スライドバー４３と平行に配置されている。適正位置表示部材ＴＢには、箱詰め品の複数の品種のそれぞれに応じた箱蓄積量検出センサ４０の適正な位置を示す目印Ｔ１〜Ｔ４が設けられている。

センサ支持ブロック４２は、スライドバー４３を挿通する穴が設けられており、スライドバー４３を挿通して、スライドバー４３の長手方向（搬送方向ｙと平行方向）にスライド可能であるとともに、スライドバー４３に固定及び固定解除可能に構成されている。例えば作業者は、センサ支持ブロック４２のスライドバー４３への固定を解除し、センサ支持ブロック４２をスライドバー４３に対してスライドさせて、例えば目印Ｔ１〜Ｔ４のいずれかの位置に合わせて固定する。このようにセンサ位置調整機構４１を操作することにより、箱蓄積量検出センサ４０の位置（搬送方向ｙにおける位置）を適正な位置に設定することができる。

箱蓄積量検出センサ４０は、制止装置２６より上流側に外装箱１１０が所定の最低蓄積個数以上、蓄積されているか否かを検出するためのものである。図３の例では、外装箱１１０が３個以上、蓄積されているときは、箱蓄積量検出センサ４０によって外装箱１１０が検出され、箱蓄積量検出センサ４０から箱検出信号が制御装置３０へ出力される。ここで、箱搬送コンベア２２において制止装置２６より上流側の領域が外装箱１１０の蓄積領域となっている。

また、箱搬送コンベア２２上に蓄積された外装箱１１０を１個ずつ箱停止位置Ｕへ送り出すために、押付け部２８ａを有する箱押付け装置２８が設けられている。この箱押付け装置２８は、制止装置２６から数えて２番目に蓄積されている２番目の外装箱１１０に押付け部２８ａを押し付けるよう構成されている。押付け部２８ａが押付けられた外装箱１１０は、外装箱１１０を挟んで押付け部２８ａと対向配置された対向部材との間で挟持されて、駆動ローラ２２ａの回転にかかわらず、搬送停止状態を維持する。上記対向部材には、箱搬送コンベア２２のコンベアフレームを用いるように構成してもよい。

なお、このような箱押付け装置２８に限らず、制止装置２６から数えて１番目に蓄積されている１番目の外装箱１１０が、制止装置２６による制止が解除されて箱停止位置Ｕに向けて搬送されたときに、２番目の外装箱１１０の搬送停止状態を一時的に維持できる構成を設けてあればよい。

ここで、外装箱搬送装置２０の動作の一例について説明しておく。この箱詰めシステムの運転中においては、箱搬送コンベア２２は常時、搬送動作状態である。

製箱装置では、上蓋が開口された状態の空の外装箱１１０が順次組み立てられて箱搬送コンベア２２へ供給（搬入）される。このとき、制止装置２６が棒体２６ａを進出させた制止動作状態であり、箱搬送コンベア２２上の外装箱１１０は、制止装置２６によって制止されて、制止装置２６より上流側の箱搬送コンベア２２上に順次蓄積される。そして、所定の最低蓄積個数（本例では３個）以上蓄積されると箱蓄積量検出センサ４０のＯＮ状態（箱検出状態）が継続した状態となる。このとき、箱検出センサ２７は当然ＯＮ状態（箱検出状態）である。

この箱蓄積量検出センサ４０及び箱検出センサ２７がＯＮ状態のときに、台座２４が下降位置になると、制御装置３０は、先に箱詰めされた外装箱１１０を搬出するために制止装置２３に制止解除動作（棒体２３ａを退避）させる。

続いて、制御装置３０は、箱押付け装置２８を制御して押付け部２８ａを２番目の外装箱１１０に押付けた状態にして、１番目の外装箱１１０を搬送するために制止装置２６に制止解除動作（棒体２６ａを退避）させるとともに、制止装置２３に制止動作（棒体２３ａを進出）させる。

なお、運転初期で台座２４上に外装箱１１０がない場合には、台座２４が下降位置で、制止装置２３が制止解除状態、制止装置２６が制止動作状態である。この場合、制御装置３０は、箱蓄積量検出センサ４０及び箱検出センサ２７がＯＮ状態になると、押付け部２８ａを２番目の外装箱１１０に押付けた状態にして、１番目の外装箱１１０を搬送するために制止装置２６に制止解除動作させるとともに、制止装置２３に制止動作させる。

次に、１番目の外装箱１１０が搬送され台座２４上の制止装置２３によって制止されて箱停止位置Ｕで停止する。このとき、箱検出センサ２５がＯＮ状態になると、制御装置３０は、制止装置２６に制止動作させるとともに、押付け部２８ａによる押付け動作を停止させる。これにより、２番目の外装箱１１０が搬送されて制止装置２６で制止され、１番目の外装箱１１０となる。

そして、上記の箱停止位置Ｕで停止した外装箱１１０を箱詰め位置Ｐ（図２）へ上昇（台座２４を上昇位置まで上昇）させる。そして外装箱１１０に物品Ｗが収容された後、箱停止位置Ｕへ下降して（台座２４が下降位置に下降）、上記動作が繰り返される。

また、制御装置３０は、運転開始から、箱蓄積量検出センサ４０が一度ＯＮ状態になった後、ＯＦＦ状態、すなわち外装箱の蓄積個数が最低蓄積個数（Ｎ個）未満の状態が第１の所定時間（例えば、数秒程度）の間、継続すると外装箱供給不足と判定する。その後、次に箱蓄積量検出センサ４０のＯＮ状態が第２の所定時間（例えば、数秒程度）継続するまでの間、すなわち、外装箱供給不足と判定してから外装箱が少なくとも最低蓄積個数（Ｎ個）蓄積されるまでの間、物品排除装置３００のエアージェット装置３０１を動作させて、エアージェット装置３０１からエアーを吹きつけて物品Ｗをベルトコンベア３０２から排除するよう構成されている。上記の第１の所定時間は、外装箱が一時的に途切れて搬送されてくる場合を考慮して設定している。

なお、制御装置３０が外装箱供給不足と判定した時には、本例では、箱詰め可能な外装箱がいくつか存在するので、外装箱供給不足と判定してから所定の遅延時間経過後に物品排除装置３００によって物品Ｗを排除するようにしてもよい。

また、制御装置３０は、外装箱供給不足と判定した時には、警報器から警報を発するようにして、作業者に異常を知らせるようにしている。

［制御系統］
図４は、箱詰めシステムの制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。

制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。制御部３１には、物品状態検出センサ３０３及び物品取込検出センサ６９から出力される物品検出信号が入力されるとともに、箱検出センサ２５，２７及び箱蓄積量検出センサ４０から出力される箱検出信号が入力される。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１が制御プログラムを読み出して実行することにより、制御装置３０は、物品排除装置３００、供給コンベア２００、整列コンベア６、押出し装置７、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０、押さえ装置１８、外装箱昇降装置２１、箱搬送コンベア２２、制止装置２３，２６、箱押付け装置２８、操作表示器５０及び警報器（図示せず）の各装置の動作を制御する。すなわち、制御装置３０によって、箱詰め装置１００を含む箱詰めシステム全体の動作が制御される。この制御装置３０は、例えば、箱詰め装置１００のラック内部に設置されている。なお、制御装置３０は、集中制御する単独の制御装置で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置で構成されていてもよい。

操作表示器５０は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、箱詰め装置の運転開始・停止等の操作およびその運転パラメータ等の設定を行うための操作器と、箱詰め装置の設定情報等をスクリーン（ディスプレイ画面）に表示する表示器とを備えている。制御装置３０は、操作表示器５０の操作器からの操作信号を入力するとともに、操作表示器５０へその表示器に表示するデータ等の信号を出力する。

［箱詰めシステムの動作］
次に、箱詰めシステムの動作の一例について説明する。この動作は、制御装置３０の処理によって実現される。

箱詰め装置１００では、生産する箱詰め品の品種に応じて、使用する外装箱１１０の種類が決められている。すなわち、箱詰め品の品種に応じて、外装箱１１０の寸法が決まっており、外装箱１１０の最低蓄積個数をＮ個（Ｎは２以上の所定の整数）とすると、Ｎ番目に蓄積された外装箱１１０を検出するために適正な箱蓄積量検出センサ４０の位置（適正位置）が決まる。なお、最低蓄積個数は、箱詰め装置１００の能力（性能）、製箱装置の外装箱の供給能力、上流側装置の物品の供給能力等を勘案して決めることができる。

作業者は、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定することができる。ここで設定された品種は制御装置３０内の記憶部３２に記憶される。また、記憶部３２には、予め、複数の各品種に応じて、箱蓄積量検出センサ４０を適正位置とするための適正位置情報が記憶されている。

まず、作業者は、箱詰めシステムの運転開始前に、操作表示器５０（操作器）を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定する。この設定は、例えば、操作表示器５０の操作によって、操作表示器５０の画面に、生産可能な複数の品種名や品種番号を表示させて、その中から１つを選択操作することによって行うことができる。

制御装置３０は、操作表示器５０の操作によって設定された品種に応じた箱蓄積量検出センサ４０の適正位置情報を操作表示器５０の画面（表示器）に表示させる。この適正位置情報は、適正位置表示部材ＴＢに設けられた目印Ｔ１〜Ｔ４のうちのどの目印かを示すことによって行われる。例えば、「右からｘ番目の目印の位置」と表示したり、目印に番号を付しておけば、「ｘ番の目印の位置」と表示することができる。作業者は、この表示された目印の位置に箱蓄積量検出センサ４０の位置が対応するようにセンサ位置調整機構４１を操作して、箱蓄積量検出センサ４０の位置を適正位置に設定する。

この後、箱詰めシステムの運転が開始されると、包装機等の上流側の装置から物品搬送コンベア４００へ物品Ｗが順次供給される。また、製箱装置で順次組み立てられた外装箱１１０が箱搬送コンベア２２へ供給される。

物品搬送コンベア４００へ順次供給された物品Ｗは、物品搬送コンベア４００から物品排除装置３００のベルトコンベア３０２へ供給され、さらに、供給コンベア２００を介して整列コンベア６へ供給される。制御装置３０は、整列コンベア６を制御して、供給コンベア２００より順次供給される物品Ｗを、所定個数、整列位置Ｔにおいて整列させる。

次に、制御装置３０は、押出し装置７を制御して、押出しプレート７０を退避位置から進出位置に移動させることにより、整列位置Ｔにおいて整列した物品Ｗを床板１１上へ押し出させる。そして、制御装置３０は、押出しプレート７０を進出位置から退避位置に戻す。これにより物品群が物品載置位置Ａに整列状態で載置される。

次に、制御装置３０は、押さえ装置１８を制御して、押さえ部材１９を下方に揺動させて押さえ位置にし、押し出された物品群の上部側面を押さえさせる。これによって、各物品Ｗは、押さえ部材１９及びストッパプレート１７によって整列方向Ｙと直交する水平方向の両端部が揃った状態となる。

次に、制御装置３０は、挟圧装置８を制御して、一対の保持プレート８０を互いに近づく方向にそれぞれ進出させる。これによって、物品群がその整列方向Ｙから挟圧されて物品Ｗ同士を密着させることができる。

次に、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、吸着機能を有する押込み部材９１を、挟圧された物品群の上面に接触するように降下させ、物品群の上面を吸着させる。これによって物品群が押込み部材９１に保持される。

次に、制御装置３０は、床開閉装置１０を制御して、一対の床板１１を後退駆動させて床板１１を開放状態にする。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品群の直下に開口部が形成される。

一方、運転を開始させると、制御装置３０は、箱搬送コンベア２２に搬送動作を開始させ、上記の処理と並行して、外装箱配置処理を行っている。この外装箱配置処理では、予め制止装置２３の棒体２３ａを進出させた制止動作状態にしており、箱搬送コンベア２２で搬入されてきた外装箱１１０を箱停止位置Ｕに停止させる。そして、制御装置３０は、箱検出センサ２５から箱検出信号を入力すると、台座２４を上昇させ、箱停止位置Ｕの外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。

そして、前述のように床板１１を開放状態にした後、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、物品群を吸着している押込み部材９１を降下させることによって、箱詰め位置Ｐの外装箱１１０に物品群を押し込む。この際、物品群の両端の物品Ｗは保持プレート８０表面上を滑り抜ける。

次に、制御装置３０は、押さえ装置１８、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０などを元の状態に復帰させる。例えば、押さえ部材１９を退避位置へ戻すとともに保持プレート８０を後退させて元の位置へ戻す。また、押込み装置９は、押込み部材９１の吸着機能を停止させた後、押込み部材９１を物品群の形成位置の上方にまで上昇させる。この押込み部材９１の上昇後、床板１１を閉鎖する。

また、これらの復帰させる処理と並行して、制御装置３０は、台座２４を下降させて物品群を収容した外装箱１１０を箱停止位置Ｕに位置させた後、制止装置２３の棒体２３ａを搬送路から退避（制止解除動作）させて、箱搬送コンベア２２の搬送動作によって外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する。

そして、上記と同様の箱詰め動作が新たに繰り返される。なお、物品群を収容した外装箱１１０を搬出するために、外装箱搬送装置２０において制止装置２３に制止解除動作させた後は、前述したように外装箱搬送装置２０の動作によって次の外装箱１１０が箱停止位置Ｕへ搬送されてくる。

本実施形態では、箱詰め装置１００に供給される外装箱の蓄積個数がＮ個未満に減少した状態が第１の所定時間継続すると外装箱供給不足と判定し、物品排除装置３００によって箱詰め装置１００へ供給される物品を排除させるようにしているので、物品を供給する上流側の装置を一時停止させなくて済む。よって、箱詰め装置１００への空の外装箱の供給が間に合わなくなった場合に、正常運転に復帰させるのに長時間を要する上流側の装置を一時停止させる場合に比べて、稼働率の低下を小さくすることができる。

なお、本実施形態では、外装箱が一時的に途切れて搬送されてくる場合を考慮して上記の第１の所定時間を設定することにより、物品排除装置３００による物品を排除を少なくできるが、外装箱の蓄積個数がＮ個未満に減少した状態が検出されるとすぐに外装箱供給不足と判定し、物品排除装置３００によって物品を排除させるように構成してもよい。

また、本実施形態において、箱詰め装置１００の後段の装置において異常が発生した場合にも、制御装置３０の制御によって物品排除装置３００（本例ではエアージェット装置３０１の作動）に物品を排除させて、警報器から警報を発するように構成してもよい。

また、本実施形態では、作業者が箱詰めシステムの運転開始前に、操作表示器５０を操作して箱詰め品の品種の設定を行うと、品種に応じた箱蓄積量検出センサ４０の適正位置が操作表示器５０の画面に表示されるので、それを見て、センサ位置調整機構４１を操作して箱蓄積量検出センサ４０の位置を適正位置に調整することができる。よって、作業者は、品種に応じて箱蓄積量検出センサ４０の位置の調整を容易に行うことができ、箱詰め品の品種が変更されるときの利便性を向上できる。

また、本実施形態では、箱蓄積量検出センサ４０の位置を作業者が手動で調整することができるようにセンサ位置調整機構４１を設けているが、これに代えて、自動で調整されるように構成してもよい。図５は、箱蓄積量検出センサ４０の位置を自動で調整するセンサ移動機構の一例を示す図である。

このセンサ移動機構４５は、箱蓄積量検出センサ４０が上部に取り付けられたセンサ支持ブロック４６、多位置形シリンダ４７、案内バー４８及び支持部材４９ａ，４９ｂとで構成される。

外装箱１１０の搬送方向ｙに離れて支持部材４９ａ，４９ｂが箱搬送コンベア２２のコンベアフレームに固定されている。両支持部材４９ａ，４９ｂには案内バー４８の両端が固定されている。

多位置形シリンダ４７は、そのストローク方向が搬送方向ｙと平行方向となるように支持部材４９ａに固定されている。そして、シリンダロッド４７ａの先端にセンサ支持ブロック４６が固定されている。

センサ支持ブロック４６の下部には、案内バー４８を挿通する穴が設けられており、案内バー４８を挿通して、センサ支持ブロック４６は案内バー４８の長手方向（搬送方向ｙと平行方向）にスライド可能である。この案内バー４８は、センサ支持ブロック４６の姿勢を維持する回り止めとして用いられている。

多位置形シリンダ４７は、制御装置３０によって制御され、シリンダのストロークを２段階以上の停止位置（複数の停止位置）で停止させることができる。よって、多位置形シリンダ４７の停止位置に応じて、箱蓄積量検出センサ４０の搬送方向ｙにおける位置を設定ないし変更することができる。

前述したように箱詰め装置１００では、生産する箱詰め品の品種に応じて、使用する外装箱１１０の種類が決められている。ここでは、制御装置３０内の記憶部３２には、予め、複数の各品種に応じて、Ｎ番目に蓄積された外装箱１１０を検出するために箱蓄積量検出センサ４０を適正位置とするための多位置形シリンダ４７の停止位置情報が記憶されている。

作業者が、箱詰めシステムの運転開始前に、前述のように操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定すると、制御装置３０は、設定された品種に応じた多位置形シリンダ４７の停止位置情報に基づいて、多位置形シリンダ４７を制御する。これによって、箱蓄積量検出センサ４０が適正位置となる。

このようにセンサ移動機構４５を設ければ、作業者が箱詰めシステムの運転開始前に、操作表示器５０を操作して箱詰め品の品種の設定を行うと、箱蓄積量検出センサ４０の位置が品種に応じた適正位置に自動的に調整される。よって、品種に応じた箱蓄積量検出センサ４０の位置の作業者による調整操作が不要になり、箱詰め品の品種が変更されるときの利便性をより向上できる。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、箱詰め装置への空の外装箱の供給が間に合わなくなった場合に稼働率の低下を小さくすることができる箱詰めシステム等として有用である。

２０ 外装箱搬送装置
２２ 箱搬送コンベア
３０ 制御装置
４０ 箱蓄積量検出センサ
５０ 操作表示器
４１ センサ位置調整機構
４５ センサ移動機構
１００ 箱詰め装置
１１０ 外装箱
３００ 物品排除装置
４００ 物品搬送コンベア

Claims (4)

1. 物品搬送コンベアによって順次供給される複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を順次生産する箱詰め装置と、
   前記物品搬送コンベアから前記箱詰め装置へ供給される物品を排除することができる物品排除装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記箱詰め装置は、
   外部から搬入される空の外装箱を一方向へ搬送して所定の停止位置で停止させるとともに、物品が収容された外装箱を前記停止位置から前記一方向へ搬送する外装箱搬送装置を有し、
   前記外装箱搬送装置は、
   外装箱を前記一方向へ搬送する箱搬送コンベアを有し、前記箱搬送コンベア上で前記停止位置よりも搬入側において外装箱を蓄積し、蓄積した外装箱を１個ずつ前記停止位置へ搬送するよう構成されるとともに、外装箱の蓄積個数がＮ個以上（Ｎは２以上の所定の整数）であるか否かを検出するための箱蓄積量検出センサを有し、
   前記制御装置は、
   前記箱蓄積量検出センサにより外装箱の蓄積個数がＮ個未満であることが検出されると、前記物品排除装置に前記箱詰め装置へ供給される物品を排除させるよう構成された、
   箱詰めシステム。
2. 前記制御装置は、
   前記箱蓄積量検出センサにより外装箱の蓄積個数がＮ個未満である状態が所定時間継続して検出されたことを条件に、前記物品排除装置に前記箱詰め装置へ供給される物品を排除させるよう構成された、
   請求項１に記載の箱詰めシステム。
3. 前記箱蓄積量検出センサは、
   前記箱搬送コンベア上でＮ番目に蓄積された外装箱を検出するよう構成されており、
   前記箱蓄積量検出センサを支持し、前記箱蓄積量検出センサの位置を前記箱搬送コンベアの搬送方向に手動で調整するためのセンサ位置調整機構と、
   前記箱詰め品の品種を予め設定するための操作が行われる操作器と、
   表示器と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記箱詰め品の各々の品種に対応して前記Ｎ番目に蓄積された外装箱を検出するための前記箱蓄積量検出センサの適正位置を予め記憶しており、
   前記操作器で予め設定される品種に基づいて前記箱蓄積量検出センサの適正位置を前記表示器に表示させるよう構成された、
   請求項１または２に記載の箱詰めシステム。
4. 前記箱蓄積量検出センサは、
   前記箱搬送コンベア上でＮ番目に蓄積された外装箱を検出するよう構成されており、
   前記箱蓄積量検出センサを支持し、前記箱蓄積量検出センサを前記箱搬送コンベアの搬送方向に移動させるセンサ移動機構と、
   前記箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記箱詰め品の各々の品種に対応して前記Ｎ番目に蓄積された外装箱を検出するための前記箱蓄積量検出センサの適正位置を予め記憶しており、
   前記操作器で予め設定される品種に基づいて前記箱蓄積量検出センサの位置が前記適正位置となるように前記センサ移動機構を制御するよう構成された、
   請求項１または２に記載の箱詰めシステム。

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