JP2022015271A - 包装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品をカートンに上方から挿入した場合に、物品およびカートンに傷が付くことを抑制できる包装装置を提供する。【解決手段】包装装置１は、物品Ｗを搬送する第１搬送装置２と、物品Ｗが収容されるカートン９を搬送する第２搬送装置３と、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗを把持して、第２搬送装置３により搬送されるカートン９に上方から挿入することにより、物品Ｗをカートン９に移載する移載装置４と、カートン９の内部において昇降可能に設けられ、移載装置４によりカートン９に挿入された物品Ｗを下方から支持する、支持シャフト６３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、物品をカートンに移載する包装装置に関する。

従来、物品をカートンに移載して箱詰めする、いわゆるカートナーと称呼される包装装置が知られている。

例えば、特許文献１には、物品をカートンに移載する際に、搬送される物品をカートンの上方へ押し出し、押し出された物品をチャックにより保持してカートンへ上方から挿入する包装装置が開示されている。

特開２００８－７１２１号公報

上述のように、物品をチャックにより保持してカートンへ上方から挿入する場合、例えばカートンの上方に位置する物品のチャックによる保持状態を解除することにより、物品を落下させてカートンに挿入すると、落下した物品がカートンと衝突して両者に傷が付くおそれがある。

そこで、本発明においては、物品をカートンに移載する際に、物品をカートンに上方から挿入した場合でも、物品およびカートンに傷が付くことを抑制できる包装装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、包装装置は、物品を搬送する第１搬送装置と、前記物品が収容されるカートンを搬送する第２搬送装置と、前記第１搬送装置により搬送される前記物品を把持して、前記第２搬送装置により搬送される前記カートンに上方から挿入することにより、前記物品を前記カートンに移載する移載装置と、前記カートン内部において昇降可能に設けられ、前記移載装置により前記カートンに挿入された前記物品を下方から支持する、昇降支持部材とを備える。

これにより、カートンに上方から挿入された物品が昇降支持部材により支持されることとなり、カートンに挿入された物品がそのまま下方へ落下して、物品とカートンとが衝突してしまうことを抑制でき、もって、カートンに挿入された物品およびカートンに傷が付くことを抑制できる。

また、前記昇降支持部材は、前記カートンに挿入された前記物品を下方から支持した状態で、前記物品が自重により落下する速度よりも小さい速度で下降する。

これにより、カートンに挿入された物品とカートンとが接触した際に、両者に傷が付くことを抑制できる。

また、前記移載装置が前記物品を前記カートンに挿入する際に前記カートンの上方に位置し、前記カートンに挿入される前記物品を、前記カートンの上面に開口する開口部に案内するガイド部材を備える。

これにより、物品を円滑にカートンに挿入することができる。

本発明によれば、カートンに挿入された物品およびカートンに傷が付くことを抑制することができる。

包装装置を示す側面図である。 包装装置を示す平面図である。 把持装置を示す側面図である。 把持装置を示す正面図である。 チャックを示す側面図である。 チャックの把持アームを示す平面断面図である。 チャックの把持アーム自転可能な様子を示す平面断面図である。 チャックとチャックとの間隔が変更可能な様子を示す平面図である。 包装装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１搬送装置により搬送される物品を把持装置により把持して、第２搬送装置により搬送されるカートンに移載する様子を示す正面断面図である。 物品を開口部を通じてカートンに上方から挿入する様子を示す斜視図である。 チャックにより把持した物品を軸線Ｐを中心として回転させたうえでカートンに挿入する様子を示す平面図である。 支持シャフトを備えた緩衝装置を示す側面図である。 物品をカートンの開口部へ案内するガイド部材を示す斜視図である。 物品をカートンの開口部へ案内するガイド部材を示す側面断面図である。 物品をカートンの開口部へ案内するガイド部材の別例を示す斜視図である。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１、図２に示す包装装置１は、搬送される物品Ｗを搬送されるカートン９に移載して、カートン９により物品Ｗを包装するための装置である。包装装置１は、装置フレーム１０と、物品Ｗを搬送する第１搬送装置２と、物品Ｗが収容されるカートン９を搬送する第２搬送装置３と、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗを、第２搬送装置３により搬送されるカートン９に移載する移載装置４とを備えている。

装置フレーム１０は、脚部１１ａを介して床面Ｆに設置される下部フレーム１１と、下部フレーム１１の上方に位置する天井フレーム１２と、上下方向に延出し下部フレーム１１と天井フレーム１２とを連結する縦フレーム１３とを有している。

第１搬送装置２は、ベルト２１上に載置された物品Ｗを搬送するベルトコンベアにより構成されている。第１搬送装置２は、物品Ｗを図１、図２における左方から右方へ向けて搬送可能に構成されている。本実施形態においては、図１、図２における左右方向を物品Ｗの搬送方向Ｘとして規定する。

物品Ｗは、例えば化粧品等が充填される略円柱形状の容器であり、容器本体Ｗａと、容器本体Ｗａの上部を被覆するキャップＷｂとを有している。キャップＷｂは、容器本体Ｗａの上部に着脱可能に嵌め合わされている。

物品Ｗは、第１搬送装置２の搬送方向Ｘにおける上流端側（図１、図２における左端側）において順次ベルト２１上に供給された後、左方から右方へ向けて搬送される。第１搬送装置２により搬送される物品Ｗは略等間隔でベルト２１上に載置されているが、搬送方向Ｘにおいて隣接する物品Ｗと物品Ｗとの間隔Ｄ１は必ずしも同一であるとは限らない。例えば、図２に示す間隔Ｄ１ａと間隔Ｄ１ｂとは、異なっている場合がある。但し、第１搬送装置２のベルト２１上を搬送される複数の物品Ｗは、密集することなく互いに間隔を有した状態で搬送される。

第２搬送装置３は、第１搬送装置２に対して、搬送方向Ｘと直交する水平方向である幅方向Ｙに間隔を隔てて配置されている。第２搬送装置３は、カートン９を保持する保持部３１を有しており、保持部３１により保持されたカートン９を、図１、図２における左方から右方へ向けて搬送可能に構成されている。つまり、カートン９は、第２搬送装置３によって、物品Ｗと同様に搬送方向Ｘの上流側から下流側へ向けて搬送される。

カートン９は、搬送方向Ｘにおいて等間隔で保持部３１により保持されている。カートン９は、第２搬送装置３の上流側端部において、折り畳まれた板状のもの（カートンブランク）が広げられて箱状に成形された状態で保持部３１により保持される。保持部３１により保持されたカートン９は、上面に開口部９ａが形成された状態で搬送される。保持部３１は、搬送方向Ｘにおいて一定の間隔Ｄ２で配置されており、隣接するカートン９とカートン９とは間隔Ｄ２を隔てた状態で搬送される。

移載装置４は、物品Ｗを把持する把持装置５０と、把持装置５０を移動させるパラレルリンクロボット４０とを備えている。パラレルリンクロボット４０は、移動装置の一例である。パラレルリンクロボット４０は、第１搬送装置２および第２搬送装置３の上方に配置されており、把持装置５０を第１搬送装置２と第２搬送装置３との間で移動可能に構成されている。

パラレルリンクロボット４０は、天井フレーム１２に固定されるベース部４１と、ベース部４１の下方に位置するブラケット４２と、ベース部４１とブラケット４２との間に設けられるリンク機構４３および旋回軸４４とを備えている。パラレルリンクロボット４０においては、３つのリンク機構４３が並列に配置されており、リンク機構４３によってブラケット４２を搬送方向Ｘ、幅方向Ｙ、および搬送方向Ｘと幅方向Ｙとに直交する上下方向Ｚの３方向において移動可能としている。

ベース部４１は、リンク機構４３の上側の端部を支持する支持部材４１ａを有しており、支持部材４１ａの内部にはリンク機構４３を駆動するモータ４５が収容されている。支持部材４１ａは、３つのリンク機構４３に対応してベース部４１の３箇所に配置されている。リンク機構４３の下側の端部はブラケット４２に接続されている。

パラレルリンクロボット４０においては、モータ４５によりリンク機構４３を駆動することで、ブラケット４２を移動可能に構成されている。旋回軸４４の上端部は自在継手を介してベース部４１に接続されており、旋回軸４４の下端部は自在継手を介してブラケット４２に接続されている。ベース部４１は、旋回軸４４を回転駆動するモータ４６を有している。ブラケット４２は、把持装置５０を支持している。

図３～図６に示すように、把持装置５０は、支持フレーム５１と、スライド板５２と、チャック５３と、駆動軸５４と、旋回アーム５５と、リンクアーム５６とを備えている。

支持フレーム５１は、ブラケット４２に固定される上板５１１と、上板５１１の下方に位置する下板５１２と、上板５１１と下板５１２とを連結する連結フレーム５１３とを有している。スライド板５２は、下板５１２の下方に位置しており、下板５１２に搬送方向Ｘへスライド可能に支持されている。把持装置５０においては、スライド板５２は一対設けられており、一対のスライド板５２は搬送方向Ｘに沿って間隔を隔てて配置されている。一対のスライド板５２は、搬送方向Ｘに沿ってスライドすることで、互いの間隔を変更可能に構成されている。

チャック５３は、支持部５３１と、把持アーム５３２と、モータ５３３とを有している。支持部５３１は、スライド板５２の下面側に取り付けられている。支持部５３１は回転軸５３１ａを有しており、スライド板５２に対して回転軸５３１ａの軸線Ｐを中心として回転可能に構成されている。軸線Ｐは、上下方向Ｚに沿って延びている。

把持アーム５３２は物品Ｗを把持する把持部の一例であり、支持部５３１に着脱可能に装着されている。本実施形態においては、把持装置５０は、２つのチャック５３を有しているため、各チャック５３の把持アーム５３２によって同時に２つの物品Ｗを把持することが可能である。

図７に示すように、把持アーム５３２は、軸線Ｐを中心として支持部５３１と一体的に回転可能である。つまり、チャック５３の支持部５３１および把持アーム５３２は、軸線Ｐを中心として自転可能に構成されている。

把持アーム５３２は、第１アーム５３２ａと第２アーム５３２ｂとを有しており、第１アーム５３２ａと第２アーム５３２ｂとにより物品Ｗを把持することが可能である。第１アーム５３２ａおよび第２アーム５３２ｂは、互いに近接離間する方向へ移動可能に構成されており、第１アーム５３２ａと第２アーム５３２ｂとが近接する方向へ移動することにより物品Ｗを把持し、第１アーム５３２ａと第２アーム５３２ｂとが離間する方向へ移動することにより、物品Ｗの把持状態を解除することが可能である。なお、以上においては、第１アーム５３２ａと第２アーム５３２ｂとが異なる形状を例示したが、同一形状であっても構わない。

把持アーム５３２により物品Ｗを把持する際には、物品Ｗの容器本体Ｗａを把持することが好ましい。これは、キャップＷｂは容器本体Ｗａに対して着脱可能に嵌め合わされているため、把持アーム５３２により物品ＷのキャップＷｂを把持した場合には、容器本体Ｗａが自重によりキャップＷｂから脱落するおそれがあるためである。把持アーム５３２により容器本体Ｗａを把持することで、物品Ｗを脱落させることなく確実に把持することが可能となる。

モータ５３３は、支持部５３１を軸線Ｐを中心として回転駆動させる駆動源であり、スライド板５２の上面側に取り付けられている。

チャック５３は、一対のスライド板５２のそれぞれに取り付けられており、把持装置５０は２つのチャック５３を有している。２つのチャック５３は、搬送方向Ｘに沿って間隔Ｄを隔てて配置されており、スライド板５２が搬送方向Ｘに沿ってスライドすることにより、互いの間隔Ｄを変更することが可能となっている。

駆動軸５４は、支持フレーム５１の上板５１１に回転可能に支持されている。駆動軸５４は、パラレルリンクロボット４０における旋回軸４４の下端部に接続されており、旋回軸４４と一体的に回転可能に構成されている。

図８に示すように、旋回アーム５５は、駆動軸５４から径方向外側へ向けて突出している。把持装置５０においては、旋回アーム５５は２箇所に設けられており、互いに反対側に向けて突出している。旋回アーム５５は、駆動軸５４を中心として、駆動軸５４と一体的に回転可能に構成されている。

リンクアーム５６は、旋回アーム５５とスライド板５２とを連結している。リンクアーム５６は、チャック５３と旋回軸４４とを連結するリンク部材の一例である。把持装置５０は、一方の旋回アーム５５（例えば図８において下方に突出する旋回アーム５５）と一方のスライド板５２（例えば図８において左方に位置するスライド板５２）とを連結するリンクアーム５６と、他方の旋回アーム５５（例えば図８において上方に突出する旋回アーム５５）と他方のスライド板５２（例えば図８において右方に位置するスライド板５２）とを連結するリンクアーム５６とを有している。

把持装置５０においては、図８（ａ）に示すように、駆動軸５４が時計回りに回転すると、一対のスライド板５２はリンクアーム５６により搬送方向Ｘに沿って離間する方向へ押圧され、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄが大きくなる。一方、図８（ｂ）に示すように、駆動軸５４が反時計回りに回転すると、一対のスライド板５２はリンクアーム５６により搬送方向Ｘに沿って近接する方向へ引っ張られ、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄが小さくなる。このように、旋回軸４４により駆動された駆動軸５４が回転することにより、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄを変更することが可能である。

図９に示すように、包装装置１は、第１搬送装置２、第２搬送装置３、および移載装置４の動作を制御する制御部８を備えている。第１搬送装置２、第２搬送装置３、ならびに移載装置４のパラレルリンクロボット４０および把持装置５０は制御部８に接続されている。

制御部８は、第１搬送装置２による物品Ｗの搬送および停止、ならびに搬送速度を制御することが可能である。制御部８は、第２搬送装置３によるカートン９の搬送および停止、ならびに搬送速度を制御することが可能である。

制御部８は、モータ４５の駆動を制御することで、パラレルリンクロボット４０により把持装置５０を搬送方向Ｘ、幅方向Ｙおよび上下方向Ｚに移動させることが可能である。制御部８は、モータ４６の駆動を制御することにより、旋回軸４４および駆動軸５４を介してチャック５３の間隔Ｄを変更することが可能である。また、制御部８の制御により、チャック５３の第１アーム５３２ａおよび第２アーム５３２ｂを、互いに近接離間する方向に移動させることが可能である。

図１に示すように、包装装置１は、第１搬送装置２の上方、かつ移載装置４よりも搬送方向Ｘにおける上流側に配置されるカメラ８１を備えている。カメラ８１は、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗを撮像可能に構成されており、制御部８に接続されている。

制御部８は、カメラ８１により撮像した物品Ｗの画像および第１搬送装置２による物品Ｗの搬送速度等から、把持装置５０により把持する物品Ｗの搬送位置を検知することができ、把持装置５０により物品Ｗを把持する際に、検知した物品Ｗの搬送位置に基づいて把持装置５０を移動させる。

また、制御部８は、カメラ８１により撮像した物品Ｗの画像および第１搬送装置２による物品Ｗの搬送速度等から、把持装置５０により把持する物品Ｗと物品Ｗとの間隔Ｄ１を検知することが可能であり、把持装置５０により物品Ｗを把持する際に、検知した間隔Ｄ１の大きさに基づいて、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄを調節する。

例えば、把持装置５０により物品Ｗを把持する際には、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄを間隔Ｄ１に合わせて調節したうえで、把持装置５０を、把持装置５０の搬送方向Ｘにおける中央部が、把持する対象である２つの物品Ｗの間隔Ｄ１の中点の位置と（２つの物品Ｗは、間隔Ｄ１の検知後も第１搬送装置２によって搬送されており、したがって間隔Ｄ１の中点の位置も搬送方向に移動するため、その移動に対して同期させつつ）一致するように移動させる。

制御部８は、把持装置５０により把持した物品Ｗをカートン９に移載する際には、第２搬送装置３によるカートン９の搬送を一時的に停止させる。さらに、制御部８は、第２搬送装置３上で停止しているカートン９の位置を検知し、把持装置５０により把持した物品Ｗをカートン９に移載する際に、検知したカートン９の位置に基づいて把持装置５０を移動させる。なお、第２搬送装置３によるカートン９の停止位置の位置精度が高い場合には、制御部８によるカートン９の位置検知は省くことができる。

このように構成される包装装置１においては、制御部８の制御によって、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗを、第２搬送装置３により搬送されるカートン９に移載することができる。

まず、図１０に示すように、把持装置５０をパラレルリンクロボット４０により第１搬送装置２の上方へ移動させて、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗをチャック５３により把持する。次に、チャック５３により物品Ｗを把持した状態で、把持装置５０をパラレルリンクロボット４０により第２搬送装置３の上方へ移動させる。また、第２搬送装置３によるカートン９の搬送を停止させる。

その後、パラレルリンクロボット４０によりチャック５３を下降させて、物品Ｗの下端部を、開口部９ａを通じてカートン９に上方から挿入する。物品Ｗをカートン９に挿入した後に、チャック５３による物品Ｗの把持状態を解除することにより、物品Ｗがカートン９に収容される。

図１１に示すように、カートン９は、筒状の本体部９１と、本体部９１の上端部に連なる上蓋９２ａおよび上サイドフラップ９２ｂ、９２ｃと、本体部９１の下端部に連なる下蓋９３ａおよび下サイドフラップ９３ｂ、９３ｃとを備えている。開口部９ａは、本体部９１の上面に開口している。第２搬送装置３により搬送されるカートン９は、上蓋９２ａおよび上サイドフラップ９２ｂ、９２ｃが上方へ開かれ、下蓋９３ａが下方へ開かれ、一方の下サイドフラップ９３ｂが搬送方向Ｘにおいて外側へ開かれ、他方の下サイドフラップ９３ｃが搬送方向Ｘにおいて内側へ折り畳まれた状態となっている。

物品Ｗが収容されたカートン９は、第２搬送装置３により搬送方向Ｘの下流側に搬送され、搬送される過程において下サイドフラップ９３ｂおよび下蓋９３ａ、ならびに上サイドフラップ９２ｂ、９２ｃおよび上蓋９２ａが内側に折り畳まれて、物品Ｗがカートン９により包装される。

上述のように物品Ｗをカートン９へ移載する場合、把持装置５０は複数のチャック５３を有しているため、複数の物品Ｗを第１搬送装置２から第２搬送装置３のカートン９へ同時に移載することが可能である。

このように、複数の物品Ｗを移載可能に構成することで、物品Ｗを１つずつ第１搬送装置２から第２搬送装置３へ移載した場合に比べて、物品Ｗの時間当たりの移載数を多くすることができ、パラレルリンクロボット４０および把持装置５０等の動作速度を抑えつつ物品Ｗの移載数を確保することが可能となる。これにより、パラレルリンクロボット４０および把持装置５０等の寿命を長くすることが可能となっている。なお、本実施形態においては、把持装置５０は２つのチャック５３を有しているが、３つ以上のチャック５３を有する構成とすることもできる。

また、把持装置５０が有する２つのチャック５３は、互いの間隔Ｄを変更することが可能に構成されている。従って、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗを把持するときには、２つのチャック５３の間隔Ｄを、把持する物品Ｗと物品Ｗとの間隔Ｄ１に応じた間隔に変更し、把持した物品Ｗを第２搬送装置３により搬送されるカートン９に挿入するときには、２つのチャック５３の間隔Ｄを、カートン９とカートン９との間隔Ｄ２に応じた間隔に変更して、物品Ｗの移載を行うことが可能である。

これにより、例えば第１搬送装置２により搬送される物品Ｗと物品Ｗとの間隔Ｄ１と、第２搬送装置３により搬送されるカートン９とカートン９との間隔Ｄ２とが異なっていた場合でも、複数の物品Ｗを円滑に同時にカートン９に移載することが可能となっている。

また、物品Ｗに多品種が存在して、品種毎に物品Ｗの間隔Ｄ１およびカートン９の間隔Ｄ２が異なったとしても、チャック５３の間隔Ｄを各品種の物品Ｗの間隔Ｄ１、およびカートン９の間隔Ｄ２に合わせることができ、多品種の物品Ｗを容易にカートン９に移載することが可能である。

また、チャック５３とチャック５３との間隔Ｄは、把持装置５０を移動させるためのパラレルリンクロボット４０の旋回軸４４を回転駆動することにより変更可能であるため、チャック５３の間隔Ｄを変更するための駆動機構を把持装置５０に別途設けることが必要でなく、把持装置５０を軽量化および小型化することが可能となっている。

また、チャック５３は軸線Ｐを中心として自転可能に構成されているため、把持した物品Ｗを軸線Ｐを中心として回転させて、第１搬送装置２において把持したときの姿勢とは異なる姿勢に変更したうえでカートン９に挿入することができる。

例えば、図１２においては、平面視において楕円形状を有する楕円柱形状の物品Ｗが第１搬送装置２により搬送されている。物品Ｗは、楕円形状の長軸が搬送方向Ｘに沿った姿勢でベルト２１上に載置されている。また、平面視において正方形状に形成されるカートン９が第２搬送装置３により搬送されている。カートン９は、正方形状の対向する２辺が搬送方向Ｘに沿った姿勢で第２搬送装置３により搬送されている。

そして、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗをチャック５３により把持した後、チャック５３を軸線Ｐを中心として４５°回転させることで、物品Ｗを、長軸方向がカートン９の正方形状における対角線に沿った姿勢で、カートン９に挿入することができる。物品Ｗを、物品Ｗの長軸方向がカートン９の対角線に沿った姿勢でカートン９に挿入することで、物品Ｗを長軸方向が搬送方向Ｘに沿った姿勢でカートン９に挿入した場合に比べて、カートン９の平面視における面積を小さくすることができ、物品Ｗの包装形態をコンパクトに構成することが可能となる。

ここで、物品Ｗとしては、円柱形状の物品Ｗや楕円柱形状の物品Ｗの他にも、種々の形状を有する多くの品種が存在している。

従って、チャック５３を軸線Ｐを中心として回転可能に構成することにより、チャック５３の回転位置を、第１搬送装置２により搬送される物品Ｗの形状に応じた回転位置に調節した状態で、チャック５３により物品Ｗを把持することができる。また、チャック５３により把持した物品Ｗの姿勢を、物品Ｗおよびカートン９の形状に応じて変化させたうえで、物品Ｗをカートン９に挿入することができる。これにより、多品種が存在する物品Ｗを適切な姿勢でカートン９に移載することが可能となっている。

また、把持アーム５３２は支持部５３１に着脱可能に支持されているため、把持する物品Ｗの形状および大きさに合わせて交換することが可能である。これにより、多品種の物品Ｗを、物品Ｗに応じた把持アーム５３２により安定した状態で把持することが可能となる。さらに、把持装置５０においては、チャック５３を全体的に交換するのではなく、把持アーム５３２のみを物品Ｗに合わせて交換することができるので、交換部品のコストを低減するとともに、包装する物品Ｗの種類を変更する際の作業を簡便にすることが可能である。

包装装置１においては、チャック５３により把持した物品Ｗをカートン９に移載する場合、チャック５３により把持した物品Ｗの下端部をカートン９の上端部に挿入した後に、チャック５３による物品Ｗの把持状態が解除されると、物品Ｗはカートン９の下端部まで下方に落下する。

この場合、例えば物品ＷにおけるキャップＷｂの寸法が容器本体Ｗａに対して大きく、チャック５３が物品Ｗの下部に位置する容器本体Ｗａを把持していた場合には、チャック５３により把持した物品Ｗをカートン９に深く挿入することが困難であり、チャック５３による把持状態が解除されたときの物品Ｗの落下寸法が大きくなる傾向にある。このように、物品Ｗの落下寸法が大きくなると、落下した物品Ｗとカートン９の下端部との衝突度合が大きくなり、両者に傷が付くおそれがある。

しかし、物品Ｗおよびカートン９は、例えば化粧品用途等に用いられる場合は特に審美性が重要となるため、物品Ｗをカートン９に収容する際に両者に傷が付くことは好ましくない。従って、包装装置１は、物品Ｗをカートン９に挿入する際に、物品Ｗを下方から支持して物品Ｗとカートン９との衝突度合を小さくするための緩衝装置６を備えている。

図１、図２、図１３に示すように、緩衝装置６は、第２搬送装置３の下方に配置されており、下部フレーム１１に支持される本体部６１と、本体部６１に対して昇降可能に支持される駆動部６２と、駆動部６２に支持され駆動部６２から上方へ延出する支持シャフト６３とを備えている。支持シャフト６３は、物品Ｗを支持可能な昇降支持部材の一例である。

図９に示すように、緩衝装置６は制御装置８に接続されており、緩衝装置６の駆動部６２は制御装置８の制御により駆動されて上下移動する。支持シャフト６３は駆動部６２と一体的に上下動可能に構成されており、カートン９に挿入された物品Ｗを下方から支持可能である。本実施形態の緩衝装置６においては、支持シャフト６３は２本設けられており、２つの物品Ｗを同時に支持することが可能である。

支持シャフト６３は、上端位置（図１３（ａ）に示す位置）と下端位置（図１３（ｂ）に示す位置）との間で上下移動可能である。支持シャフト６３の上端位置は、チャック５３に把持された状態でカートン９に挿入された物品Ｗの下端と支持シャフト６３とが接触する位置である。支持シャフト６３の下端位置は、チャック５３による把持状態が解除された物品Ｗが、カートン９の下端部にまで到達可能となる位置である。なお、上端位置と下端位置は、物品Ｗのさまざまな形状に応じた最適な位置に調整することが可能である。

支持シャフト６３は、物品Ｗがカートン９に挿入されるタイミングに合わせて下端位置から上端位置へ向けて上昇し、カートン９における下端の開口部９ｂから本体部９１内に進入する。

本体部９１内に進入して上端位置まで上昇した支持シャフト６３と、カートン９に挿入された物品Ｗの下端とが接触した後、物品Ｗの把持状態は解除され、物品Ｗは支持シャフト６３によって下方から支持される。カートン９に挿入された物品Ｗは、カートン９内に進入した支持シャフト６３により下方から支持されるため、チャック５３による把持状態が解除された際にそのまま下方へ落下して、物品Ｗとカートン９とが衝突することが抑制される。なお、支持シャフト６３と物品Ｗの下端とが接触する際の、支持シャフト６３の上端位置への上昇完了のタイミングと、物品Ｗのカートン９への挿入完了のタイミングとは、特に限定されない。但し、物品Ｗの挿入完了の後、支持シャフト６３の上昇を完了させることで両者を接触させ、その後に把持を解除するよりも、支持シャフト６３の上昇完了の後、物品Ｗの挿入を完了させることで両者を接触させ、その後に把持を解除する方が、一連の工程に要する時間を短くでき、タクト向上という観点で好ましい。

その後、物品Ｗを支持した支持シャフト６３は上端位置から下端位置へ向けて下降する。この場合、支持シャフト６３は、制御部８の制御により、物品Ｗが自重により落下する速度（以下、「自由落下速度」と記載する）よりも小さい速度で下降する。つまり、支持シャフト６３は、カートン９に挿入された物品Ｗを支持した状態で、物品Ｗの自由落下速度よりも小さい速度で下降する。これにより、物品Ｗは支持シャフト６３に支持された状態を保持しながら、支持シャフト６３とともに自由落下速度よりも小さな速度で下降する。

下降する物品Ｗがカートン９の下端部に達すると、物品Ｗの下端部はカートン９（具体的には、カートン９の内側に折り畳まれた下サイドフラップ９３ｃ）に接触するが、物品Ｗは自由落下速度よりも小さな速度で下降しているため、支持シャフト６３により支持されていない場合よりもカートン９に対する衝突度合が小さくなる。これにより、カートン９に挿入された物品Ｗとカートン９とが接触した際に、両者に傷が付くことが抑制される。

このように、包装装置１は支持シャフト６３を有する緩衝装置６を備えることで、物品Ｗをカートン９に移載して収容する際に、カートン９に上方から挿入された物品Ｗが支持シャフト６３により支持されることとなり、カートン９に挿入された物品Ｗおよびカートン９に傷が付くことを抑制することが可能となっている。

本実施形態においては、緩衝装置６は複数の支持シャフト６３を有しているが、１つの支持シャフト６３を有する構成とすることもできる。但し、緩衝装置６を１つの支持シャフト６３を有する構成とした場合、複数のチャック５３を備えた把持装置５０により物品Ｗを移載する際には、同時に複数の物品Ｗが移載されるため、把持装置５０が備えるチャック５３の数に応じた緩衝装置６を設けることが好ましい。また、包装装置１は、把持装置５０が１つのチャック５３を備えるとともに、緩衝装置６が１つの支持シャフト６３を有する構成とすることも可能である。

また、包装装置１においては、把持装置５０によりカートン９の上方に移動された物品Ｗが開口部９ａを通じてカートン９に挿入されるが、物品Ｗを上方からカートン９に挿入する際に、物品Ｗを開口部９ａへ案内するガイド部材７１を設けることができる。

図１４、図１５に示すように、ガイド部材７１は、搬送方向Ｘにおいて対向するガイド面７１ａ、７１ｂ、および幅方向Ｙにおいて対向するガイド面７１ｃ、７１ｄを備えており、カートン９の上方において、ガイド面７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにより囲まれたガイド領域Ｇを形成している。ガイド面７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、平面視において矩形状に形成されるカートン９の本体部９１の各辺に沿って配置されている。

ガイド面７１ａおよびガイド面７１ｂは、下方へいくに従って互いに近づく方向へ傾斜する傾斜面により形成されている。ガイド面７１ｃおよびガイド面７１ｄは、下方へいくに従って互いに近づく方向へ傾斜する傾斜面により形成されている。

そして、ガイド部材７１は、上下方向から見たガイド領域Ｇの面積が、ガイド部材７１の上端部から下端部へいくに従って減少するように構成されている。ガイド部材７１の上端部におけるガイド領域Ｇの面積は、カートン９の開口部９ａの面積よりも大きく形成され、ガイド部材７１の下端部におけるガイド領域Ｇの面積は、カートン９の開口部９ａの面積と略同じ面積となるように形成されている。

カートン９は、物品Ｗの包装形態をできるだけコンパクトにするために、開口部９ａの内径と物品Ｗの上下方向から見たときの外径とが略同じ大きさとなるように形成される場合が多い。従って、物品Ｗをカートン９に挿入する際に、カートン９に対する物品Ｗの位置が少しずれただけでも、物品Ｗを円滑にカートン９に挿入することが困難になるおそれがある。特に、物品ＷにおけるキャップＷｂの寸法が大きく、容器本体Ｗａの物品Ｗの重心位置よりも下方に位置する部分をチャック５３により把持するときには、把持した物品Ｗが傾いて物品Ｗの下端部のカートン９に対する位置がずれ易くなり、物品Ｗをカートン９に挿入しにくくなる場合がある。

しかし、カートン９の上方に位置するガイド部材７１を設けることで、物品Ｗをカートン９に上方から挿入する際に、図１５に示すようにカートン９に対する物品Ｗの位置がずれていたとしても、上端部におけるガイド領域Ｇの面積が開口部９ａよりも大きく形成されたガイド部材７１により受けることができる。これにより、物品Ｗをガイド部材７１によってカートン９の開口部９ａに案内することができ、物品Ｗを円滑にカートン９に挿入することが可能となる。

また、物品Ｗをカートン９の開口部９ａに案内するガイド部材７１は、次のように構成することもできる。例えば、図１６に示すガイド部材７２は、複数の案内片７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを有している。

案内片７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、カートン９における開口部９ａの上方、かつ平面視において矩形状に形成される本体部９１の四隅に配置されている。案内片７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、下方へいくに従って本体部９１の平面視における内側に向けて傾斜する傾斜面を有している。

案内片７２ａと案内片７２ｂとは、互いの傾斜面が対向する位置に配置されており、案内片７２ｃと案内片７２ｄとは、互いの傾斜面が対向する位置に配置されている。案内片７２ａの傾斜面と案内片７２ｂの傾斜面とは、下方へいくに従って互いに近づいており、案内片７２ｃの傾斜面と案内片７２ｄの傾斜面とは、下方へいくに従って互いに近づいている。

このように構成されるガイド部材７２においても、案内片７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄによって物品Ｗをカートン９の開口部９ａに案内することが可能である。

１ 包装装置
２ 第１搬送装置
３ 第２搬送装置
４ 移載装置
６ 緩衝装置
９ カートン
４０ パラレルリンクロボット
５０ 把持装置
５３ チャック
６３ 支持シャフト
７１、７２ ガイド部材
Ｗ 物品

Claims (3)

1. 物品を搬送する第１搬送装置と、
   前記物品が収容されるカートンを搬送する第２搬送装置と、
   前記第１搬送装置により搬送される前記物品を把持して、前記第２搬送装置により搬送される前記カートンに上方から挿入することにより、前記物品を前記カートンに移載する移載装置と、
   前記カートンの内部において昇降可能に設けられ、前記移載装置により前記カートンに挿入された前記物品を下方から支持する、昇降支持部材とを備える、
   ことを特徴とする包装装置。
2. 前記昇降支持部材は、前記カートンに挿入された前記物品を下方から支持した状態で、前記物品が自重により落下する速度よりも小さい速度で下降する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
3. 前記移載装置が前記物品を前記カートンに挿入する際に前記カートンの上方に位置し、前記カートンに挿入される前記物品を、前記カートンの上面に開口する開口部に案内するガイド部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包装装置。

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