JP2021113065A - 箱詰め装置および箱詰め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量・軟弱・長尺（さらにはほぼ扁平）といった特殊な包装体を所定個数纏めて箱詰めする場合であっても、確実に効率よく作業ができる箱詰め装置および箱詰め方法を提供できる。【解決手段】 箱詰め装置３００は、長尺の物品ＸＡ１を複数纏めて箱体ＹＡ１に収容するものであり、上流から搬送される複数の物品ＸＡ１を物品群ＸＡ３として支持する支持手段３０１と、支持手段３０１に支持される物品群ＸＡ３を外側から中心方向に向かって圧縮する圧縮手段３０２，３０６と、圧縮された状態の物品群の長手方向の一端側を支持して箱体ＹＡ１内に向かって押送する押送手段３０３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、箱詰め装置および箱詰め方法に関する。

外形状が極端に扁平、長尺、軽量あるいは柔軟などである物品は、繊細（微妙）な取り扱いが要求される。このため、一般的に箱詰めの自動化は困難であるが、人員削減の要望は高く、従来では、扁平状物（例えば、折り畳まれたカートン容器）等をダンボールケース内に緊密に自動箱詰めする装置などが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特公昭５４−２１７９８号公報

しかしながら、軽量で軟弱、且つ長尺な物品（包装体）を所定個数纏めて箱詰めする作業は、未だに人手によって行なわれている。

一例として、カテーテルなどを台紙などと樹脂フィルムで挟んで包装するいわゆるブリスターパックでは、台紙側および樹脂フィルム側のいずれも薄く軟弱な材質が採用される場合も多い。このような包装体では、例えば、紙と樹脂フィルムの収縮率の違いなどから、包装体の完成後に外形に反りが生じたり、例えば上流工程の集積によって下層の包装体に意図せず折り癖が付くなど、不規則な変形が生じやすい。またこの場合、包装体としても軽量・軟弱・長尺さらにはほぼ扁平となる。

包装体の変形は、特に所定個数を纏め、個々の包装体を揃えて箱詰めする作業において、保持や、箱詰め時に個々の包装体が不揃いとなりやすく、自動化が困難であり、人員削減や作業効率の向上が進まない問題があった。

また、軽量・軟弱な包装体を複数（５０個などの多数）纏めて保持する場合、装置の保持手段が直接的に（当接して）保持するのは一部の包装体にならざるを得ない。その場合、纏められた内側(保持手段が当接していない部分)において包装体の保持が確実ではくなる問題もある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、軽量・軟弱・長尺（さらにはほぼ扁平）といった特殊な包装体を所定個数纏めて箱詰めする場合であっても、確実に効率よく作業ができる箱詰め装置および箱詰め方法を提供することを目的とする。

本発明は、長尺の物品を複数纏めて箱体に収容する箱詰め装置であって、上流から搬送される複数の物品を物品群として支持する支持手段と、前記支持手段に支持される前記物品群を外側から中心方向に向かって圧縮する圧縮手段と、圧縮された状態の前記物品群の長手方向の一端側を支持して前記箱体内に向かって押送する押送手段と、を有する、ことを特徴とする箱詰め装置である。

また、本発明は、長尺の物品を複数纏めて箱体に収容する箱詰め方法であって、上流から搬送される複数の物品を物品群として支持手段により支持するステップと、前記支持手段に支持される前記物品群を外側から中心方向に向かって圧縮手段によって圧縮するステップと、圧縮された状態の前記物品群の長手方向の一端側を支持して前記箱体内に向かって押送するステップと、を有する、ことを特徴とする箱詰め方法である。

本発明によれば、軽量・軟弱・長尺（さらにはほぼ扁平）といった特殊な包装体を所定個数纏めて箱詰めする場合であっても、確実に効率よく作業ができる箱詰め装置および箱詰め方法を提供できる。

本発明の実施形態に係る（Ａ）集積・箱詰めシステムを示す概要図、（Ｂ）包装体の平面図、（Ｃ）包装体の側面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す図であり、（Ａ）押送方向上流側から見た正面図、（Ｂ）押送方向上流側から見た正面図、（Ｃ）押送方向上流側から見た正面図、（Ｄ）は、幅方向Ｗの下流側から見た側面図、（Ｅ）長さ方向から見た正面図、（Ｆ）長さ方向から見た正面図、（Ｇ）長さ方向から見た正面図、（Ｈ）長さ方向から見た正面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）正面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の実施形態に係る箱詰め装置の概要を示す正面図である。

＜集積・箱詰めシステム／全体構成＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る箱詰め装置３００について説明する。箱詰め装置３００は、物品（ここでは包装体）ＸＡ１を所定個数集積して物品群ＸＡ３とし、当該物品群ＸＡ３毎に箱体に収容する集積・箱詰めシステム１０の一部に含まれる。図１は、その集積・箱詰めシステム１０の概要を示す図であり、同図（Ａ）が全体構成の一例を示す側面図であり、同図（Ｂ）が搬送される物品ＸＡ１の一例を示す平面図、同図（Ｃ）が物品ＸＡ１の一例を示す側面図である。本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

図１（Ａ）を参照して、集積・箱詰めシステム１０は、例えば、上流工程から個々に搬送される物品ＸＡ１を所定の第一個数（例えば、５個）ずつ集積して第一物品群ＸＡ２とする第一集積手段１００と、第一集積手段１００が集積する第一物品群ＸＡ２を更に所定の複数組（例えば、１０組）集積し、第二物品群ＸＡ３とする第二集積手段２００と、当該第二物品群ＸＡ３毎に纏めて（一括して）箱体（ここでは不図示）に収容する箱詰め装置３００等を有する。

図１（Ｂ），同図（Ｃ）を参照して物品（包装体）ＸＡ１は例えば、単一の被収容物品（ここではカテーテル）２０を、台紙２１および樹脂フィルム２２で挟むように収容したブリスターパックである。物品ＸＡ１の外形状は平面視において短辺ＳＬに比して長辺ＬＬが大幅に長い（例えば、短辺ＳＬに対して長辺ＬＬが５倍以上など）の矩形状である。また、台紙２１および樹脂フィルム２２はいずれも柔軟で薄い材料であり、物品ＸＡ１最大高さは例えば被収容物品２０の高さ（カテーテルの直径（例えば、０．３ｍｍ〜２０ｍｍなど））と略同等となる、略扁平の包装体である。

再び図１（Ａ）を参照して、物品ＸＡ１は、個々に外観検査等が行なわれた後、第一搬送手段（例えば、ベルトコンベア）１０１により搬送される。

第一集積手段１００は例えば、第一搬送手段１０１の下流端部に配置される第二搬送手段１０２を有する。第二搬送手段１０２は例えば、バケット１０３を間欠移動させるバケットコンベアである。第一集積手段１００は、バケット１０３を受け入れ位置で一旦停止させ、第一搬送手段１０１から例えば自然落下する物品ＸＡ１を複数個（例えば５個）ずつ受け入れた後、下流に搬送する。

第二集積手段２００は、第一集積手段１００の下流に配置され、物品ＸＡ１の移載手段２０１と収容手段２５０を有する。移載手段２０１は例えば不図示のロボットアームとその先端に取り付けられたハンド２０２を有し、３次元空間内を任意に移動可能に構成される。移載手段２０１は、第一集積手段１００のバケット１０３内の複数個の物品ＸＡ１（第一物品群ＸＡ２）を纏めて保持し、収容手段２５０に移載する。収容手段２５０は、複数個（複数組、例えば１０組）のバケット１０３内の第一物品群ＸＡ２を受け入れ、第二物品群ＸＡ３として纏めて下流工程に移送する。具体的には、収容手段２５０は、所定のタイミングおよび位置において収容している複数の物品ＸＡ１（第二物品群ＸＡ３）を排出可能に構成されている。この例では、収容手段２５０は上下方向に移動可能に構成されるとともに、その底部２５１が開閉可能に構成される。収容手段２５０は、物品ＸＡ１が所定数（例えば、５０個）になると下方に移動してその底部２５１を開放し、収容手段２５０の下方に配置される第三搬送手段２６０（例えば、バケットコンベア）に複数の物品ＸＡ１（第二物品群ＸＡ３）を移載する。第三搬送手段２６０は例えば、複数のバケット２６１を間欠移動させるバケットコンベアである。

本実施形態の箱詰め装置３００は、第三搬送手段２６０の下流に配置され、バケット２６１内の複数の物品（第二物品群ＸＡ３）を纏めて受け入れ、一括して箱体（ここでは不図示）に収容する。

集積・箱詰めシステム１０（第一集積手段１００、第二集積手段２００および箱詰め装置３００）の各部は、制御ユニット（不図示）によって統括的に制御される。すなわち、集積・箱詰めシステム１０の各部は、制御ユニットの制御下において動作して、その動作状況が制御ユニットによって管理されている。制御ユニットは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等から構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

＜箱詰め装置＞
＜全体構成＞
図２は、本実施形態に係る箱詰め装置３００の概略を示す図である。ここで、本実施形態の箱詰め装置３００は、長尺の物品ＸＡ１をその長尺方向に押送して箱体に収容するものであり、箱詰め装置３００に関する以下の説明（図２以降の図面）においては便宜上、長尺の物品ＸＡ１が箱体に収容される第一方向（物品ＸＡ１の長尺方向）を押送方向Ｔといい、第一方向（押送方向Ｔ）に垂直な第二方向を高さ方向Ｈといい、第一方向（押送方向Ｔ）と第二方向（高さ方向Ｈ）のいずれにも垂直な方向な第三方向を幅方向Ｗと称する。この例では、押送方向Ｔと幅方向Ｗは床面に対して水平な方向であり、高さ方向Ｈは鉛直方向である。

また、箱詰め装置３００が取り扱う物品群は、第二物品群ＸＡ３（例えば、５０個の物品ＸＡ１）のみであるので、以下の説明においては、単に物品群ＸＡ３と称して説明する。

図２（Ａ）〜同図（Ｃ）が図１に示す箱詰め装置３００部分を抜き出して示す図であり、押送方向Ｔの一方（上流）側から見た正面図である。また同図（Ｄ）は、幅方向Ｗの一方（下流）側から見た側面図である。また、同図（Ｅ）〜同図（Ｈ）は、同図（Ａ）〜同図（Ｃ）に示す箱詰め装置３００の一部の構成を抜き出して示す長さＬ方向から見た正面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の箱詰め装置３００は、長尺の物品ＸＡ１を複数纏めた物品群ＸＡ３をここでは不図示の箱体に収容するものであり、支持手段３０１と、圧縮手段３０２、３０６と、押送手段３０３とを有する。

支持手段３０１は、例えば、不図示の駆動手段（例えばエアシリンダーなど）によって高さ方向Ｈに移動（昇降）可能に構成されたリフトであり、上流の第三搬送手段２６０（以下、単に「搬送手段２６０」と称する）によって搬送される物品群ＸＡ３を支持して箱詰め装置３００に受け入れる。支持手段３０１は、例えば高さ方向Ｈの上方が開放した略コの字形状を呈している。

具体的には、箱詰め装置３００の支持手段３０１は、同図（Ａ）に示す下降位置（例えば、支持手段３０１の上端の高さ位置が搬送手段２６０のバケット２６１下方の位置）と、同図（Ｃ）に示す上昇位置の間で上下（高さ方向Ｈ）に移動可能に構成される。同図（Ａ）に示すように搬送手段２６０は、バケット２６１に収容した物品群ＸＡ３を、例えば同図（Ａ）の左（上流）から右（下流）に向かって搬送する。支持手段３０１は下降位置で待機し、その上方にバケット２６１が位置すると上昇してバケット２６１内の物品群ＸＡ３を下方から支持するとともに上方に掬い上げる（同図（Ｂ））。引き続き支持手段３０１は上昇し、箱詰め装置３００の押送経路上の初期位置（支持手段３０１の上昇位置）に物品群ＸＡ３を移動させる（同図（Ｃ））。

物品群ＸＡ３は、初期位置において押送手段３０３によって支持され、押送方向Ｔの下流側に押送される。本実施形態の箱詰め装置３００は、搬送面など、物品群ＸＡ３を載置してその上を滑らせるように移動させる部材は有しておらず、物品群ＸＡ３の一端側および又は外周の一部を支持しながら押送される。押送経路とは、空間内において押送手段３０３に支持された物品群ＸＡ３が箱体ＹＡ１内に収容されるまでの移動経路を言う。

同図（Ｄ）は、支持手段３０１が物品群ＸＡ３を掬い上げる状態を示す搬送手段２６０の上流方向から見た側面図である。

後述するが、支持手段３０１は、押送方向Ｔにおいて搬送手段２６０のバケット２６１を挟むように複数（分割して）設けられている。ここでは一例として、支持手段３０１は、押送方向Ｔの上流（上手、図示左側）と下流（下手、図示右側）に２個設けられている。また、バケット２６１は押送方向Ｔにおける両端から、物品ＸＡ１（物品群ＸＡ３）の押送方向Ｔの両端が突出するような長さに設定されている。

そして、支持手段３０１（３０１Ａ、３０１Ｂ）はその上方にバケット２６１が移動すると、下降位置から上昇し、バケット２６１の押送方向Ｔの両端から突出した物品群ＸＡ３を下方から支持し、そのまま上昇する。このようにしてバケット２６１から支持手段３０１に物品群ＸＡ３が受け渡される。

なお、これも後述するが、押送手段３０３は、同図（Ｄ）では例えば上流（左側）の支持手段３０１の更に上流（左側）に配置されている。同図（Ｃ）に示す上昇位置では支持手段３０１が押送手段３０３の押送方向Ｔの下流（紙面の奥）側に配置されることになるので、押送手段３０３を破線で示している。

同図（Ｅ）〜同図（Ｈ）は支持手段３０１と圧縮手段３０２、３０６を抜き出し、圧縮の様子を示す概要図である。

圧縮手段３０２、３０６は、支持手段３０１に支持される物品群ＸＡ３を外側から中心方向（高さ方向の中心位置方向、柱状体（直方体）と見做した場合の（略）中心軸方向）に向かって圧縮する。

圧縮手段３０２は、この例では、第一押圧部３０２と、第２押圧部３０６を含む。第一押圧部３０２は、支持手段３０１の少なくとも一部に対向して配置され、物品群ＸＡ３を一の方向（例えば、高さ方向Ｈの上方から下方）に押圧するアッパーである。つまり、第一押圧部３０２も、支持手段３０１に対応して上流側と下流側に配置される。また、第二押圧部３０６は、物品群ＸＡ３を第一押圧部（アッパー）３０２とは異なる他の方向（例えば、幅方向Ｗ）に押圧する。

より具体的に説明すると、同図（Ｅ）は、支持手段３０１が物品群ＸＡ３を支持して上昇位置に移動した状態である。この状態で物品群ＸＡ３は、押送方向Ｔの上流側と下流側の２箇所で支持手段３０１によって支持されている（同図（Ｄ）参照）。そして、第一押圧部３０２は、支持手段３０１に対向するようにその上方に位置している。第一押圧部３０２は、同図（Ｅ）に示す退避位置と、その下方の圧縮位置（同図（Ｆ）参照）の間で、高さ方向Ｈに移動（昇降）可能に構成されている。

同図（Ｆ）は、第一押圧部３０２が圧縮位置まで下降し、支持手段３０１が支持する物品群ＸＡ３を上方から下方に圧縮している状態を示している。このとき支持手段３０１は移動が規制されており、物品群ＸＡ３は第一押圧部３０２と支持手段３０１によって、押圧前の状態から少なくとも高さ方向Ｈ（図示上下方向）に圧縮される。２箇所（上流側と下流側）の第一押圧部３０２の移動は同期され、２箇所の支持手段３０１（上流側の支持手段３０１Ａと下流側の支持手段３０１Ｂ）の移動は同期されている。

第二押圧部３０６（３０６Ａ，３０６Ｂ）は、押送経路上にある物品群ＸＡ３を挟んで幅方向Ｗの両側に対向配置される例えば一組のＬ字ガイドであり、幅方向Ｗ（左右）の第二押圧部３０６Ａ，３０６Ｂが互いに近接・離間するように構成されている。具体的には、第二押圧部（Ｌ字ガイド）３０６Ａ，３０６Ｂは、同図（Ｆ）に示す退避位置と、同図（Ｇ）に示す圧縮位置の間で移動可能に構成されている。そして、同図（Ｆ）に示すように、退避位置にある第二押圧部３０６は、第一押圧部３０２の下降（押圧）に合わせて圧縮位置に移動を開始する。

同図（Ｇ）は、第二押圧部３０６（３０６Ａ，３０６Ｂ）が圧縮位置に移動した状態を示す。圧縮位置では、第二押圧部３０６の側面は少なくとも幅方向Ｗにおいて支持手段３０１（破線で示す）の側面よりも内側に入り込むように構成されている。これにより物品群ＸＡ３は対向する第二押圧部３０６によって、支持手段３０１で支持されている状態（押圧前の状態）から少なくとも幅方向Ｗ（図示左右方向）に圧縮される。なお、この例では第一押圧部３０２は、下降時には支持手段３０１と共に物品群ＸＡ３を押圧するので、支持手段３０１も圧縮手段の一部といえる。同図（Ｇ）に示す、圧縮手段３０２、３０６によって圧縮された状態（圧縮状態）が物品群ＸＡ３が最もその中心方向に圧縮された状態である。圧縮状態では、纏められた内側の物品ＸＡ１が押送中に移動（離脱）しないよう、複数の物品ＸＡ１同士が互いに密着する程度に、圧縮手段３０２、３０６および支持手段３０１によって十分な圧縮が行われる。

そして物品群ＸＡ３の圧縮状態において、押送手段３０３が物品群ＸＡ３を支持する。押送手段３０３は、第二押圧部（Ｌ字ガイド）３０６よりも押送方向Ｔの上流側に配置され、圧縮された状態の物品群ＸＡ３の長手方向の一端（上流）側を支持して、下流側に配置される箱体（ここでは不図示）内に向かって押送する。押送手段３０３は、押送方向Ｔに延びる押送軸３０４と、押送軸３０４の一端に固定された押送支持部３０５を有する。押送支持部３０５は、例えば、物品群ＸＡ３の一端側の外周を略矩形（略正方形）または略円形に囲む板（羽）状部を有する。当該板状部は、物品群ＸＡ３の一端側の外周部分に近接し、押送時に物品群ＸＡ３が離脱しないようにガイドする。また板状部は例えば、押送軸３０４を中心に略矩形（略正方形）または略円形の面積を拡張または縮小（拡径または縮径）するように移動可能に構成されてもよい。押送支持部３０５は板状部を縮小することで物品群ＸＡ３の一端側の外周部分により近接（又は密着）可能となり、押送時のガイドが確実となる。この例では押送支持部３０５は、押送手段３０３が初期位置にあるときには拡張され、押送を開始する際に押送支持部３０５を縮小してガイドする場合を例示するが、押送支持部３０５は拡径または縮径せずに物品群ＸＡ３をガイドする構成であってもよい。

図３は、箱詰め装置３００の全体の構成を示す概略図であり、同図（Ａ）が幅方向Ｗの一方側から見た側面図、同図（Ｂ）が高さ方向Ｈの上方からみた平面図（上面図）である。同図（Ａ）は左が押送方向Ｔの上流側、右が押送方向Ｔの下流側である。

本実施形態の箱詰め装置３００は、上述の構成に加えて、押送支持部３０５による物品群ＸＡ３の押送をガイドするガイド部材３０７、および、箱体ＹＡ１内への物品ＸＡ３の収容をガイドする収容ガイド部材３０８を備える。

ガイド部材３０７は、物品群ＸＡ３の押送経路（押送手段３０３に支持された物品群ＸＡ３が箱体ＹＡ１内に移動するまでの経路、初期位置から押送方向Ｔに沿って水平に延びる経路、同図に大破線で示す）に対して進退可能に構成され、物品群ＸＡ３の押送に伴って進出して該物品群ＸＡ３をガイドする。

ガイド部材３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）は、搬送経路上にある物品群ＸＡ３を挟んで両側に対向配置され、例えば互いに対向側が開放される一組のＣ字ガイドであり、左右のガイド部材３０７Ａ，３０７Ｂが互いに近接・離間するように構成されている。具体的には、ガイド部材３０７（Ｃ字ガイド）３０７Ａ，３０７Ｂは、互いに離間する退避位置（同図（Ｂ）に破線で示す）と、互いに近接し、物品群ＸＡ３の外周を覆うガイド位置（同図（Ｂ）に実線で示す）の間で移動可能に構成されている。そして、ガイド位置にある場合に物品群ＸＡ３の押送をガイドする。

さらにガイド部材３０７は、第一押圧部３０２（支持手段３０１）と同様に、押送方向Ｔにおいて、２箇所の第一押圧部３０２と交互になるように複数（分割して）設けられている。ここでは一例として、ガイド部材３０７は、押送方向Ｔの上流（図示左側）のガイド部材３０７Ａ，３０７Ｂと，下流（図示右側）のガイド部材３０７Ｃ，３０７Ｄとを有する。下流側のガイド部材３０７Ｃ，３０７Ｄの動作及び構成は、上流側のガイド部材３０７Ａ，３０７Ｂと同様である。

収容ガイド部材３０８は、例えば、押送方向Ｔの両端にサイズの違う開放端Ｏ１、Ｏ２を有する四角錘台の筒状体である。大きい開放端Ｏ１を押送方向Ｔの上流側、小さい開放端Ｏ２を下流側に配置するとともに当該開放端Ｏ２を箱体ＹＡ１の開口部ＯＰに挿入する。これにより、収容ガイド部材３０８は漏斗として機能し、長尺の物品群ＸＡ３が確実に箱体ＹＡ１内に収容されるようガイドする。

このように、箱詰め装置３００は一例として、その上流側（図示左）から押送手段３０３、第二押圧部３０６（３０６Ａ，３０６Ｂ）、上流側の第一押圧部３０２Ａと支持手段３０１Ａ、上流側のガイド部材３０７（３０７Ａ、３０７Ｂ）、下流側の第一押圧部３０２Ｂと支持手段３０１Ｂ、下流側のガイド部材３０７（３０６Ｃ，３０６Ｄ）、収容ガイド部材３０８がこの順で配置されている。

押送手段３０３は、大破線で示す押送経路上を押送方向Ｔに沿って（図示左右方向に）往復移動する。第二押圧部３０６Ａ，３０６Ｂは、同図（Ｂ）に示すように互いに近接する圧縮位置（実線で示す）と互いに離間する退避位置（破線で示す）に、幅方向Ｗに沿って往復移動する。上流側の第一押圧部３０２Ａと支持手段３０１Ａは、同図（Ａ）に示すように、互いに近接する圧縮位置（実線で示す）と互いに離間する退避位置（破線で示す）に、高さ方向Ｈに沿って往復移動する。上流側のガイド部材３０７Ａ、３０７Ｂは、同図（Ｂ）に示すように互いに近接するガイド位置（実線で示す）と互いに離間する退避位置（破線で示す）に、幅方向Ｗに沿って往復移動する。下流側の第一押圧部３０２Ｂと支持手段３０１Ｂは、同図（Ａ）に示すように、互いに近接する圧縮位置（実線で示す）と互いに離間する退避位置（破線で示す）に、高さ方向Ｈに沿って往復移動する。下流側のガイド部材３０７Ｃ、３０７Ｄは、同図（Ｂ）に示すように互いに近接するガイド位置（実線で示す）と互いに離間する退避位置（破線で示す）に、幅方向Ｗに沿って往復移動する。

また、収容ガイド部材３０８は、同図（Ａ）に示すように、押送経路上のガイド位置（実線で示す）と押送経路から離れる退避位置（破線で示す）に、高さ方向Ｈに沿って往復移動する。また収容ガイド部材３０８は、同図（Ｂ）に示すように押送経路上に移動した状態で、押送方向Ｔに沿って（箱体ＹＡ１に近接離間するように）往復移動するように構成してもよい。

上述のとおり、支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６（３０１）は、物品群ＸＡ３の押送経路に対して進退可能に構成される。そして押送手段３０３による物品群ＸＡ３の押送に伴い、支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６は退避位置に移動する。これらの退避位置はいずれも、物品群ＸＡ３および押送手段３０３とは干渉しない位置である。

＜箱詰め装置の動作（箱詰め方法）＞
次に、図４〜図１３を参照して、本実施形態の箱詰め装置３００の動作（箱詰め方法）について説明する。なお、図４以降においては、説明の便宜上、主要な構成のみを抜粋して記載し、一部構成の記載を省略している場合がある。

図４は、上流の搬送手段２６０から物品群ＸＡ３を支持手段３０１に受け入れた状態を示す概略図であり、同図（Ａ）は、箱詰め装置３００の図３（Ａ）に対応する側面図であり、同図（Ｂ）は図３（Ｂ）に対応する平面図（上面図）である。

同図（Ａ）に示すように、支持手段３０１は、上流から搬送される複数の物品ＸＡ１を物品群ＸＡ３として受け入れ、支持する。詳細には、物品群ＸＡ３は、上流側の支持手段３０１Ａと下流側の支持手段３０１Ｂによって支持される。この状態では、第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）は退避位置に移動している。また、例えば収容ガイド部材３０８も、押送経路の上方（退避位置）に退避している。

また、同図（Ａ）では図示を省略しているが、同図（Ｂ）に示すように第二押圧部３０６Ａ，３０６Ｂは退避位置にあり、ガイド部材３０７も、上流側および下流側のいずれも退避位置にある。

図５は、図４に続く状態を示す側面図である。支持手段３０１（３０１Ａ，３０１Ｂ）が上昇位置まで移動すると物品群ＸＡ３は、押送経路上の初期位置に配置される。同図（Ａ）では、第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）は未だ退避位置に位置している。また、図示は省略するが、収容ガイド部材３０８も、第二押圧部３０６（３０６Ａ、３０６Ｂ）、ガイド部材３０７（３０７Ａ〜３０７Ｄ）は、いずれも退避位置にある（図４参照）。また、押送手段３０３は、押送経路上（物品群ＸＡ３の押送方向Ｔの延長線上）に位置するが、このタイミングでは物品群ＸＡ３と離間し、非支持の状態となっている。この押送手段３０３の位置を初期位置（復帰位置）という。

その後、支持手段３０１に支持される物品群ＸＡ３を外側から中心方向に向かって圧縮手段によって圧縮する。具体的には、同図（Ｂ）に示すように、第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）が下降し、圧縮位置に移動する。これにより、物品群ＸＡ３は、第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）と支持手段３０１（３０１Ａ，３０１Ｂ）によって、少なくとも高さ方向Ｈに圧縮される（図２（Ｆ）参照）。図示を省略した構成は、図４の状態と同様である。

図６は、図５に続く状態を示す概略図であり、同図（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）がその上面図である。支持手段３０１（３０１Ａ，３０１Ｂ）と第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）とによって物品群ＸＡ３が押圧されている状態で、第二押圧部３０６（３０６Ａ、３０６Ｂ）が圧縮位置に移動し（同図（Ｂ））、物品群ＸＡ３は、高さ方向Ｈに加えて、幅方向Ｗにも圧縮される。第二押圧部３０６の圧縮位置は、Ｌ字状の第二押圧部３０６の側面が支持手段３０１の側面よりも内側に入る位置である（図２（Ｇ）参照）。そしてこの状態が、物品群ＸＡ３が最も圧縮された状態であり、その外周（略直方体形状、略柱形状の外周面）の長さが最小となっている。そして、押送手段３０３によって物品群のＸＡ３の一端部を収容できる位置まで前進する。

このときガイド部材３０７（３０７Ａ〜３０７Ｄ）も押送経路に向かって進出し、ガイド位置に移動する。ガイド部材３０７の端部には互いが嵌まり合う凹凸部が設けられており、オーバーラップしている。コの字状のガイド部材３０７がガイド位置に移動することにより、押送経路上に略トンネル（筒）状のガイドが形成される。なお、収容ガイド部材３０８（図示省略）は、退避位置にある。

なお、第二押圧部３０６による圧縮は、第一押圧部３０２による押圧（図５（Ｂ））と（略）同時のタイミングであってもよいし、それより早いタイミングであっても良い。

図７は、図６に続く状態を示す概略図であり、同図（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）がその上面図である。支持手段３０１（３０１Ａ，３０１Ｂ）と第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）、および第二押圧部３０６（３０６Ａ，３０６Ｂ）とによって物品群ＸＡ３が最も圧縮され、その外周の長さが最小となっている状態で、押圧手段３０３が拡張している押送支持部３０５を縮小させて物品群ＸＡ３の上流側端部に近接させる。その後、押送支持部３０５が物品群ＸＡ３を支持すると、第二押圧部３０６（３０６Ａ，３０６Ｂ）は、退避位置に移動する。

図８は、図７に続く状態を示す概略図であり、同図（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）がその上面図である。

押送支持部３０５によって物品群ＸＡ３が支持（ガイド）されると、支持手段３０１（３０１Ａ，３０１Ｂ）は下降位置に移動し、第一押圧部３０２（３０２Ａ，３０２Ｂ）は、退避位置に移動する。つまり、この状態で物品群ＸＡ３は、支持手段３０１、第一押圧部３０２および第二押圧部３０６による支持（押圧）から開放される。以降、支持手段３０１は次の物品群ＸＡ３を受け入れるまで下降位置で待機し、圧縮手段３０２、３０６は退避位置で待機する。

つまりこのタイミングでは、圧縮手段（支持手段３０１、第一押圧部３０２、および第二押圧部３０６）による物品群ＸＡ３の支持（保持、押圧）は開放され、物品群ＸＡ３はその一端が押送手段３０３に（搬送面などが設けられない空中において）片持ち状態で支持されている。個々の物品ＸＡ１は、軽量で軟弱な包装体であるので、押送手段３０３から押送方向Ｔの下流側に離れるにつれ、纏まりがなくなり広がり易くなる（重力で高さ方向Ｈの下方に撓み、広がり易くなる）。

本実施形態では、物品群ＸＡ３の押送に伴いガイド部材３０７がガイド位置に進出する。つまり退避位置に移動する支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６に代わって、物品群ＸＡ３の外周がガイド部材３０７で囲まれるため、長尺の物品群ＸＡ３が高さ方向Ｈの下方にしなったり（撓んだり）、物品群ＸＡ３の他端側において各物品ＸＡ１がバラけるように広がることを回避でき、物品群ＸＡ３（の少なくとも一部）が押送経路から大きく離脱することを回避でき、引いては確実に箱体ＹＡ１内に収容できる。

また、ガイド部材３０７は、物品群ＸＡ３が支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６で保持されている状態でガイド位置に移動する（物品群ＸＡ３が支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６による保持とガイド部材３０７によるガイドが重複するタイミングが存在する）ように構成されているため、支持手段３０１および圧縮手段３０２、３０６からガイド部材３０７への物品群ＸＡ３の受け渡しが確実に行なえる。

さらに物品群ＸＡ３のガイドを確実に行なうために、図８に示すように、上流側のガイド部材３０７の押送方向Ｔにおける位置は、押送開始時に押送手段３０３が支持する物品群ＸＡ３の他端（下流）側がガイド可能な程度（他端側またはそれよりも上流側の一部がガイド部材３０７に収容可能な程度）とすると好ましい。例えば、押送前の状態（同図）にある押送支持部３０５の後端部ｔ１から下流流側のガイド部材３０７の上流側端部ｔ２までの距離は、物品群ＸＡ３の長さよりも短い。

収容ガイド部材３０８は例えばこのタイミングでガイド位置に移動する。しかしながら、収容ガイド部材３０８は、例えば、物品群ＸＡ３の下流方向の端部が下流側のガイド部材３０７から突出するタイミング（またはその直後）にガイド位置に移動するものであってもよい。

図９は、図８に続き、押送手段３０３が物品群ＸＡ３の押送している状態を示す図であり、同図（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）が上面図である。また、同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）を押送方向Ｔの上流側から見た正面図である。

同図（Ａ），同図（Ｂ）に示すように、物品群ＸＡ３は、上流側および下流側のガイド部材３０７によってその外周を支持されながら押送される。押送手段３０３は物品群ＸＡ３を支持した状態で、ガイド部材３０７の内部を通過する。

同図（Ｃ）に示すようにガイド部材３０７（例えば、ガイド部材３０７Ａ，３０７Ｂ）は正面視において互いの対向面側が開放された略コの字（Ｃ字）状であり、ガイド位置に移動した場合に中空のトンネル（筒）状になるように構成されている。そして中空のサイズは、少なくとも物品群ＸＡ３およびこれを把持する押送手段３０３が、ガイド部材３０７に干渉することなく、その内部を通過可能な程度に設定されている。下流側のガイド部材３０７においても同様である。

また、物品群ＸＡ３は、箱体ＹＡ１の開口部ＯＰに挿入された漏斗状の収容ガイド部材３０８に案内され、他端側が保持されていない（束ねられていない）状態であっても、漏れなく確実に箱体ＹＡ１内に収容される。

図１０は、図９に続く状態を示し、図１０（Ａ）が側面図、（Ｂ）が上面図である。押送手段３０３は、物品群ＸＡ３の全体が箱体ＹＡ１内に収容されるまで前進する。物品群ＸＡ３の全体が箱体ＹＡ１内に収容されたら、押送手段３０３は（押送支持部３０５を縮小したままの状態で）初期位置に後退する。

＜変形例１＞
以下、図１１〜図１３を参照して、本実施形態の箱詰め装置３００の変形例について説明する。

図１１は、図１０に続く状態を示し、図１１（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）が上面図である。押送手段３０３は、押送開始時に押送支持部３０５を縮径して物品群ＸＡ３により近接させた場合、後退時において押送支持部３０５を押送時よりも拡張（拡径）してもよい。押送支持部３０５の拡張の程度は、箱体ＹＡ１の開口部ＯＰを干渉することなく通過可能な程度である。つまり、図１１に示すように押送手段３０３は、押送支持部３０５を拡張した状態で、押送経路を逆方向（下流側から上流側）に移動する。

図１２は図１１に続く状態を示し、同図（Ａ）が側面図、同図（Ｂ）が上面図である。本実施形態では、一例として、押送手段３０３が初期位置（図５参照）に移動する期間も、ガイド部材３０７（３０７Ａ〜３０７Ｄ）は、ガイド位置にある。つまり、押送手段３０３は、押送支持部３０５を拡張した状態ではあるが、ガイド部材３０７を通過し、初期位置に移動する。つまり、箱体ＹＡ１内における押送支持部３０５の拡張の程度は、箱体ＹＡ１の開口部ＯＰとガイド部材３０７のいずれとも干渉することなく通過可能な程度とする。

図１３は、押送手段３０３の押送支持部３０５の形状を示す概要図であり、押送方向の上流側から見た正面図（図１参照）である。同図（Ａ）が初期位置（復帰位置）の押送支持部３０５の形状であり、同図（Ｂ）が物品群ＸＡ３を押送している状態の押送支持部３０５の形状であり、同図（Ｃ）が物品群ＸＡ３を箱体ＹＡ１内に収容後に初期位置に移動する状態の押送支持部３０５の形状である。

同図（Ａ）に示すように、初期位置にある押送支持部３０５は、物品群ＸＡ３を支持しておらず、押送支持部３０５は、例えば最大に拡張している。

そして同図（Ｂ）に示すように、圧縮状態の物品群ＸＡ３を支持する際、押送支持部３０５を縮小し、物品群ＸＡ３の外周を支持（ガイド）する。そしてその状態で、ガイド位置に進出しているガイド部材３０７の内部を通過する。

また、箱体ＹＡ１内で再び押送支持部３０５を拡張して物品群ＸＡ３を解放し、その状態で（押送支持部３０５の拡張を維持したまま）初期位置に移動する。このとき同図（Ｃ）に示すように、押送支持部３０５は同図（Ｂ）に示す支持状態よりも拡張するものの、ガイド位置に進出しているガイド部材３０７の内部を通過可能な程度に、同図（Ａ）の最大の拡張よりは縮小している。

このように本実施形態の押送手段３０３は、押送支持部３０５を（最大の）拡張状態（同図（Ａ）、物品群ＸＡ３を支持可能な第一縮小状態（同図（Ｂ））、物品群ＸＡ３は解放可能であるがガイド部材３０７内部を通過可能な（同図（Ａ）と同図（Ｂ）の間の）第二縮小状態（同図（Ｃ））に状態を変位可能である。

なお、押送手段３０３が初期位置に移動する際には、ガイド部材３０７が退避位置に退避していてもよい。

また、押送支持部３０５の拡張の程度を、ガイド部材３０７と干渉する程度に拡張してもよい。その場合、押送支持部３０５がガイド部材３０７を通過する前に、ガイド部材３０７と干渉しない程度に押送支持部３０５を縮小するようにしてもよい。

本実施形態の箱詰め装置３００によれば、軽量・軟弱・長尺（さらにはほぼ扁平）といった特殊な包装体を所定個数纏めて箱詰めする場合、特に、搬送面など物品群の全体を載置するような部材が無い場合であっても、物品群の押送経路からの離脱や意図しない広がり等を防ぎ、確実に効率よく箱詰めを行なうことができる。

また、圧縮手段３０２，３０６（および支持手段３０１）によって十分に圧縮した状態で押送支持手段３０５によって一端部の外周を支持（ガイド）するため、軽量・軟弱な包装体を複数（５０個などの多数）纏めて押送する場合であっても纏められた内側の物品ＸＡ１の離脱等を防ぎ、確実に物品群ＸＡ３を支持して押送することができる。

＜変形例２＞
以下、本実施形態の箱詰め装置３００の他の変形例について説明する。

上述の例では、支持手段３０１はその形状が変化しない場合を例示したが、これに限らず、支持手段３０１が第二押圧部３０６と同様に、例えば略Ｌ字状の支持手段を対向配置させ、幅方向Ｗに進退可能に構成してもよい。その場合、第二押圧部３０６は、省略してもよい。この場合、支持手段３０１の底部は、平面視において段差または互いが嵌まり合う凹凸部を設けられており、オーバーラップするようにする。

また、ガイド部材３０７は、ガイド位置に進出した場合には、物品群ＸＡ３の外周（略全周）を覆う構成としたが、一部のみを覆う構成であってもよい。例えば、ガイド部材３０７は、物品群ＸＡ３の高さ方向Ｈの上下、あるいは、幅方向Ｗの左右を挟むように対向配置される一組の板状体などであってもよい。またこの場合、例えば上流側のガイド部材３０７（３０７Ａ、３０７Ｂ）は、物品群ＸＡ３の高さ方向Ｈの上下を挟み、下流側のガイド部材３０７（３０７Ｃ、３０７Ｄ）は、物品群ＸＡ３の幅方向Ｗの左右を挟むように対向配置される一組の板状体などであってもよいし、その逆であってもよい。

また、１つの（上流側または下流側の）ガイド部材３０７は、対向配置する部材を押送経路に対して進退させる構成に限らず、単一の部材を進退させる構成であってもよい。例えば、例えば上流側および下流側のそれぞれにおいて、１つの円弧状（または板状）のガイド部材３０７を押送経路に対して進退させる構成であってもよく、その場合は、物品群ＸＡ３の高さ方向の下方をガイド可能に構成するとよい。押送手段３０３によって片持ち状態で物品群ＸＡ３を押送する場合には、下方側に個々の物品ＸＡ１の撓みや広がりが生じやすいからである。

また、上流側と下流側のガイド部材３０７のそれぞれにおける進退のタイミングは、上流側と下流側とで同期させてもよいし、物品群ＸＡ３の押送に応じ、物品群ＸＡ３が確実に押送できるよう、進退のタイミングを異ならせてもよい。例えば、物品群ＸＡ３が上流側のガイド部材３０７を通過するタイミング（通過の直前から通過中のタイミング）で上流側のガイド部材３０７を退避位置からガイド位置に移動し、物品群ＸＡ３が下流側のガイド部材３０７を通過するタイミング（通過の直前から通過中のタイミング）で（上流側に遅れて）下流側のガイド部材３０７を退避位置からガイド位置に移動してもよい。

また、ガイド部材３０７は上流側または下流側のいずれか一方のみに設けられても良い。

また、押送手段３０３が箱体ＹＡ１内で物品群ＸＡ３を解放した後（押送手段３０３が初期位置に戻る際）には、ガイド部材３０７も退避位置に移動するように構成してもよい。

また、下流側のガイド部材３０７は、支持手段３０１の上流側と下流側に一対のＬ字状の押圧部と、二対のＬ字状の押圧部の上方を覆う共通の第一押圧部３０２を配置するようにしてもよい。このような構成によれば、物品が非常に軟弱な場合であっても、押送手段３０３で物品群ＸＡ３を押送途中において、ガイド部材３０７間の物品群ＸＡ３が上方に膨らんでしまうのを防止することができる。

また、押送支持部３０５は板状部による拡縮に限らず、例えば、棒状部材（リング状部材）による拡縮で物品群ＸＡ３を支持・解放する構成であってもよい。また、保持爪などによって物品群ＸＡ３を保持・解放する構成であってもよい。

また、箱詰め装置３００の押送方向Ｔは水平方向である場合を例示したが、鉛直方向であってもよい。

また、支持手段３０１と第一押圧部３０２は、それぞれ複数設けられて対向配置される一対で物品群ＸＡ３を圧縮する構成を例示したが、例えば、複数の支持部材３０１に対して、対となる第一押圧部３０２は一つ（単一で）設けられる構成であってもよい。つまり、上記の例における上流側の第一押圧部３０２Ａと下流側の第二押圧部３０２Ｂが連続して一体的に構成されており、それに対向して上流側の支持手段３０１Ａと下流側の支持手段３０１Ｂが配置される構成であってもよい。

また、本実施形態では物品ＸＡ１が長尺で略扁平形状である場合を例示したが、物品ＸＡ１の形状はこれに限らず、例えば棒状であってもよい。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、長さ、形状、材質、向きなどは適宜変更できる。

２１ 台紙
２２ 樹脂フィルム
１００ 第一集積手段
１０１ 第一搬送手段
１０２ 第二搬送手段
１０３ バケット
２００ 第二集積手段
２０１ 移載手段
２０２ ハンド
２５０ 収容手段
２５１ 底部
２６０ 第三搬送手段
２６１ バケット
３００ 箱詰め装置
３０１ 支持手段
３０２、３０６ 圧縮手段
３０２ 第一押圧部
３０３ 押送手段
３０４ 押送軸
３０５ 押送支持部
３０６ 第二押圧部
３０７ ガイド部材
３０８ 収容ガイド部材

Claims (15)

1. 長尺の物品を複数纏めて箱体に収容する箱詰め装置であって、
   上流から搬送される複数の物品を物品群として支持する支持手段と、
   前記支持手段に支持される前記物品群を外側から中心方向に向かって圧縮する圧縮手段と、
   圧縮された状態の前記物品群の長手方向の一端側を支持して前記箱体内に向かって押送する押送手段と、を有する、
   ことを特徴とする箱詰め装置。
2. 前記圧縮手段は、前記支持手段の少なくとも一部に対向して配置され前記物品群を一の方向に押圧する押圧部を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記圧縮手段は、前記物品群を他の方向に押圧する他の押圧部を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の箱詰め装置。
4. 前記物品群は、前記圧縮手段によって上下方向および左右方向に圧縮される、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
5. 前記押送手段は、前記物品群の外周を支持可能であって拡張および縮小する押送支持部を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
6. 前記押送手段による前記物品群の押送をガイドするガイド部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
7. 前記ガイド部材は、前記物品群の押送経路に対して進退可能に構成され、該物品群の押送に伴って進出して該物品群をガイドする、
   ことを特徴とする請求項６に記載の箱詰め装置。
8. 前記支持手段および前記圧縮手段は、前記物品群の押送経路に対して進退可能に構成され、該物品群の押送に伴い前記物品群および前記押送手段とは干渉しない位置に退避する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
9. 長尺の物品を複数纏めて箱体に収容する箱詰め方法であって、
   上流から搬送される複数の物品を物品群として支持手段により支持するステップと、
   前記支持手段に支持される前記物品群を外側から中心方向に向かって圧縮手段によって圧縮するステップと、
   圧縮された状態の前記物品群の長手方向の一端側を支持して前記箱体内に向かって押送するステップと、を有する、
   ことを特徴とする箱詰め方法。
10. 前記圧縮手段の押圧部によって前記物品群を一の方向に押圧する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の箱詰め方法。
11. 前記圧縮手段の他の押圧部によって前記物品群を他の方向に押圧する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の箱詰め方法。
12. 前記物品群を圧縮した状態で、前記物品群の前記一端側を支持する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の箱詰め方法。
13. 前記物品群の前記一端側を支持した後に圧縮を解放する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の箱詰め方法。
14. 前記物品群の押送に伴い、該物品群の押送経路に対してガイド部材を進出させて該物品群をガイドするステップを含む、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の箱詰め方法。
15. 前記物品群の前記一端側を支持した後に前記ガイド部材を進出させて該物品群をガイドし、圧縮を解放する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の箱詰め方法。

Images