JP2780052B2 - 自動箱詰方式 - Google Patents

Description

〔産業上の利用分野〕

本発明は、出荷用ケースにワークを箱詰する自動箱詰
機に関し、更に詳細には、多品種少量生産方式でロット
単位で処理される自動箱詰ライン、換言すれば、同一ラ
インで多品種をランダムに処理する自動箱詰ラインにお
いて、ロットごとに発生する端数を簡単に処理可能な自
動箱詰装置に関する。 〔従来の技術〕 この種従来の箱詰装置は、次の３つのケースに分類で
きる。 その第１のケースは、入力によって箱詰めを行う場合
であり、例えば、品種別に台車に積載された製品を入力
でダンボールケースに箱詰する類であり、人間の柔軟な
判断と行動により、最後の端数が生ずるケースは適当に
処理されるが、当然のことであるが労務コストが発生す
る。 第２のケースは、マンマシン形の自動化の場合であ
り、同一品種の台車を次々に自動箱詰ライン入口に入力
でセットし、同一品種の台車を全て箱詰終了した時点
で、品種設定変更を行い、異った品種の箱詰を再開す
る。 この例では、労務コストは大幅に削減されるものの、
品種の種類に比例して台車数が膨大となり、広大な台車
スペースが必要となるばかりでなく、リードタイムも長
期化するという問題が発生する。 また、第３のケースは、完全な自動化で、無人化の場
合であるが、この例で前記した第２のケースを、このま
ゝ自動化すれば台車自動搬送，同自動整列、自動品種設
定変更等々が必要であり、設備投資額が膨大となるばか
りでなく、システムが複雑化し、信頼性が劣化し、無人
運転の形態は採れなくなる。 以上の対策として、台車での一時ストックを取止め上
流工程で生産された製品をそのまゝ箱詰工程へ自動搬送
し、即時処理を行う方法が、システムとして最もシンプ
ルになるが、こゝで問題となるのは、上流工程で発生し
た同一品種の一群（ロット）の製品個数が箱詰個数の整
数倍とはならず端数が発生することである。そして、端
数を発生させないように、上流工程のロット個数を操作
することは可能ではあるが、いかなる製品といえども生
産から箱詰梱包の間で検査工程があり、この検査工程で
の抜き取りが発生するから端数の発生は避けることがで
きない問題である。 そこで、端数処理の方法として、通常行われているの
がコンベヤ搬送とストックの媒体として製品搭載用のバ
レットを使用し該バレットで端数となった製品を一時ス
トックする方法である。しかしながら、このパレットに
よる端数処理では時間を浪費し、自動化ラインの処理能
力を半減し、１ラインで済むところを２ラインの自動化
ラインの配置が必要となることもある。その理由は、そ
のときの、ロットの端数と、端数ストックラインに一時
的にストックされた同一品種の個数の和が、１ケースの
箱詰個数を超えるときは、端数ストックラインより補充
して箱詰を行い、未満のときは、端数は箱詰ストックラ
インへ搬送ストックされるが、何れの場合であっても、
端数ストックラインへ収納された製品は自動化ラインを
２回通過し、その内の１回は実質的に箱詰を行わないの
で、無駄な時間として浪費されることとなる。 そして、前記した無駄な時間の比率は、１ケースの箱
詰個数が多い程高く、かつ、ロット当りの搬入個数が少
ない程高くなり、50％を超えるときもある。 上記した従来方式の例として、パレットによる端数処
理方式を第４図に基づいて説明する。 第４図において、１は上流の紡糸工程よりチーズを搬
送する無人搬送車であり、移載機14により前記無人搬送
車１で搬送されたチーズは主コンベア10に移載される。
図におけるＡで示す範囲は自動検査ラインであり、移載
されたチーズの外観検査、自動端糸処理等の処理を行う
ラインであり、Ｂで示す範囲が自動箱詰ラインである。
前記した主コンベア10の出口側はパレットコンベア15と
連結されており、16は前記パレットコンベア15と連絡さ
れるパレットストッカーで、各品種単位で端数を収納す
る設備であり、各品種毎の最大ストック量は箱詰数−１
である。 製函機２で製箱されたケース３は下段コンベア４を通
り昇降機能を有する箱詰ステーション５の下段に至り上
昇されて上段で箱詰作業を行う。この従来方式の場合、
箱詰ステーション５は１個所である。 17はチーズ移載専用の箱詰ロボットであり、18はペグ
付中仕切板８を移載する中仕切移載機である。そして、
前記したペグ付中仕切板８は品種ごとに箱詰配列が異な
るため、多種類が必要であり、汎用ロボットである箱詰
ロボット17の作業スペース内に置くことができないの
で、各々専用機で構成されている。 なお、図中10cは昇降装置である。 無人搬送車１が検査部Ａの入口に到達した時点で、そ
のロケットの品種を判別し、パレットに載置された同一
品種のチーズをパレットストッカ16より送り出し、箱詰
ステーション５近傍に整列させ、箱詰ロボット17により
ダンボールケース３に１個又は複数個づつ移載する。 新しく搬入されたチーズは移載機14により、主コンベ
ア上のパレットに移載され、検査部Ａで各種の検査と処
理をされ、不良品は排出ライン12に送られ搬出用ロボッ
ト13より排出され、良品のチーズは箱詰ステーション５
近傍まで移送され、前記したパレットストッカ16よりの
チーズが箱詰されて無くなった後に箱詰される。 ダンボールケース３に所定個数のチーズ６が箱詰され
るとケース排出上段コンベア７により前記のチーズが箱
詰されたケース３は搬出され、箱詰ステーション５の昇
降装置が下降して空のダンボールケース３を受入れ、再
び上昇して位置決装置（図示しない）でダンボールケー
ス３の位置補正をして箱詰準備を完了する。 次に、中仕切移載機18により箱詰中の品質に該当する
ペグ付中仕切板８をダンボールケース３の底部にセット
した後、箱詰ロボット17により箱詰作業を再開し、ダン
ボールケース３内に１段目の箱詰が終了すればペグ付中
仕切板８を中段にセットし再び箱詰を行う。 上記の箱詰作業を数ケース繰返えせば、無人搬送車１
の１台分により搬入されたチーズは略無くなり端数が残
るが、この端数は何らかの方法で検知しなければなら
ず、更に、検査済みの個数を検出する必要がある。 この従来の方法においては、箱詰ステーション５は１
ヵ所であり、端数となったチーズを箱詰されたダンボー
ルケース３を箱詰ステーション５上に放置することはで
きないので、端数となったチーズは一旦パレットストッ
カ16にストックされ、前記したように、同一品種のチー
ズが再び搬入されたときに、最初に箱詰されるものであ
る。 そして、前記した端数計測を、検査前のチーズを計数
し、箱詰個数Ｎに対し、Ｎ＋１個を計数したとき、検査
部Ａで１個の不良品が発生したときは引続き箱詰ができ
るが、２個以上の不良品が発生したときは、１ケース分
を満たすことができないから箱詰ができず、このときに
はパレットストッカー16に一時ストックされることにな
る。 従って、端数計測は検査後のチーズで行う必要があ
り、この為には排出ライン12より箱詰ステーション５近
傍までにＮ個のチーズのストックができることが条件と
なるが、この条件確保は前記のＮが小さいときは問題は
ないが、Ｎが大きいときには、スペース，整備費，箱詰
までの待時間等に対して重大な欠点を有することとな
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前述した点に鑑みて発明されたもので、多
品種少量生産方式で、かつロット単位で発生する製品の
箱詰を、従来方式の如き多量のストック手段とスペース
を用いず、リアルタイムに処理するときに発生する端数
の処理を、該処理に付随して発生する無駄な時間等の２
次的な問題を解消して実施でき、かつ自動箱詰システム
全体をシンプル化できる方式を提供し、簡単で信頼性の
高い、しかも廉価な無人システムの自動箱詰方式の提供
を目的とするものである。 〔目的を達成するための手段〕 本発明に係る自動箱詰方式は、前記の目的を達成する
ために、多品種少量生産方式で、かつ同一品種のワーク
をロット単位で処理する自動化ラインにおける箱詰方式
において、前記のワークを搬送する自動化ラインのコン
ベアの近傍に、前記自動化ラインに搬入されるワークの
品種以上の箱詰ステーションを配設し、前記コンベア上
のワークを前記箱詰ステーション上のケースに箱詰する
箱詰装置を備え、前記搬入された１ロットの品種の最後
のワークが前記ケース内の所定の個数を満たすことな
く、該ケートを当該箱詰ステーションにそのまゝ放置す
るとともに、その端数状態を記憶し、前記と同一品種の
ワークが角度搬入されたとき、前記の端数状態に応じて
箱詰の再開を指示するようになり制御することをその特
徴とするものである。 〔作用〕 本発明に係る自動箱詰方式は、同一品種のワークをロ
ット単位で処理する自動化ラインにおける自動箱詰方式
において、前記のワークを搬送する自動化ラインのコン
ベアの近傍に、前記の自動化ラインに搬入されるワーク
の品種以上の箱詰ステーションを配置したので、前記の
ワークを当該箱詰ステーション上のケースに箱詰したと
き、前記のロット単位で搬入されたワークが、ケースの
所定の個数の最後のケースを満たすことがなくて端数を
生じたとき、その端数を生じたケースを当該箱詰ステー
ションにそのまゝ放置し、該放置したケース内の端数の
状態を記憶させておき、同一品種のワークが再び搬入さ
れたとき、前記の記憶状態に応じて箱詰を再開するよう
に制御するようにしたものである。 〔実施例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は自動箱詰ラインの平面図であり、第２図は、
自動箱詰ライン内の箱詰ステーション部の説明図、第３
図は自動箱詰ライン内の主コンベア部の斜視図である。 本発明は、多品種少量生産方式でロット単位で箱詰処
理される生産工程であれば、いかなる分野にも適用可能
であるが、本実施例では合成繊維の巻糸体、通常チーズ
と称されるワークを処理する場合に適用したものを説明
する。 本実施例においては、先に説明した第４図に示す従来
方式のものと同一機能を有する部材は同一符号で説明す
ることとする。 第１図において、１は上流の紡糸工程よりチーズを数
十個単位で搬送する無人搬送車であり、10は主コンベア
であり、該主コンベア10上に載置されるパレット11に前
記した無人搬送車１より移載機14によって配送されたチ
ーズ６を１個宛移載する。 前記した主コンベア10上をパレット11に載置されて搬
送されるチーズ６は、Ａで示す範囲の自動検査ラインで
自動外観検査や自動端末処理等の処理が行われ、続いて
Ｂを示す自動箱詰ラインであり、製函機２で製箱された
ダンボールケース３をケース搬入下段コンベア４により
箱詰ステーション５に搬送し、主コンベア10で搬送され
たチーズ６を前記ダンボールケース３に箱詰する。 前記した箱詰ステーション５は、前記の主コンベア10
の近傍に複数又は多数配置されるが、その数は、例えば
１日に生産されるチーズ６の品種数以上とし、本実施例
では６個設けてある。そして、それらの箱詰ステーショ
ン5,5,5,……は同一構成であるので、その一つについて
説明するに、第２図に示すように、２段に構成されてお
り、前記した製函部２で製箱されたダンボールケース３
が移送されるケース搬入用下段コンベア４に連通してい
る下段コンベア5bは、空のダンボールケース３を一時的
にストックしておくところであり、上段コンベア5aはチ
ーズ６を所定個数箱詰されたダンボールケース３を受
け、ケース搬出用上段コンベア７へ搬送するものであ
る。 また、5cはダンボールケース３の昇降装置で、下降位
置で前記した下段コンベア5bにストックされる空のダン
ボールケース３を受け上昇せしめ、該上昇位置で箱詰作
業を行うものであり、前記の昇降装置5cは前記したダン
ボールケース３の受入れと搬出のための位置決め手段
（図示しない）を備えている。 ８は、チーズ６を箱詰したとき、チーズ６の移動を防
止するためのペグ付中仕切板で、第２図に示す箱詰例で
は２段積みであるので、最下部と中央部の２枚のペグ付
中仕切板８を用いている。そして、上記ペグ付中仕切板
８は、品種ごとに箱詰の配列等が異なるため、前記した
各品種ごとのそれぞれの箱詰ステーション5,5,5,……の
各品種に見合ったペグ付中仕切板8,8,8,……を専用に備
えている。 また、９は箱詰機で、9aはコンベア10で搬送されてき
たチーズ６を把持してダンボールケース３内に移載する
グリップ形ハンドであり、9bはペグ付中仕切板８を移載
する吸着形ハンドである。そして、箱詰機９は各箱詰ス
テーション5,5,5,……間をトラバースする移動型でもよ
いし、各箱詰ステーション5,5,5,……にそれぞれ１台づ
つ設定する固定具であってもよいものである。 前記した主コンベア10は、チーズ６をパレット11上に
移載して搬送し、前記チーズ６を検査部、箱詰部の各作
業部に搬送し、必要に応じて停止位置決めを行う機能を
有しており、主コンベア10は上下２段に構成され、上段
コンベア10aはチーズ６の搬送、下段コンベア10bはチー
ズ６を搭載しない空のパレット11の返送用であり、該主
コンベア10の両端には昇降装置10c,10cが設けられ、上
下段間のパレット11の受渡しを行うようにしてあり、ま
た、主コンベア10はどのようなコンベアでもよいが、フ
リーフローコンベアが実用的である。 12は、前記した検査部Ａで不良と判断されたチーズ６
の排出ラインで、該不良チーズ６は前記排出ライン12に
設けられるロボット13により系外に排出されパレット11
を主コンベア10に返戻するようにしてある。 本実施例は、以上のように構成されるので、無人搬送
車１で数＋個単位搬入されたチーズ6,6,6,……は、移載
機14により主コンベア10上のパレット11,11,……に１個
づつ移載され、検査部Ａにおいて各種の検査と処理をさ
れ、不良品は排出ライン12より系外に排出される。 検査をとおった良品のチーズ6,6,6,……は主コンベア
10により、該当する品種の箱詰ステーション５の近傍に
搬送され、品種ごとに定められた箱詰配列、例えば３個
×２列×２段であれば、３個単位で整列された後、箱詰
機９のグリップ形ハンド9aで、３個同時に把待し、該当
する品種の箱詰ステーション５上のダンボールケース３
に箱詰される。この上記したチーズ６を列単位で箱詰す
るのは、後記する追込能力を確保するためであり、追込
能力が充分であれば１個単位で箱詰してもよいものであ
る。 所定の個数を箱詰されたダンボールケース３は、チー
ズ搬出上段コンベア７により次工程へ送り出される。次
に、箱詰ステーション５の昇降装置5cが降下して下段コ
ンベア5bにストックされている空のダンボールケース３
を受け入れ、再び上昇させて位置決め装置（図示しな
い）によりダンボールケース３の位置精度を補正して箱
詰準備を終了する。 次に、箱詰機９の吸着形ハンド9bにより、ペグ付中仕
切板８を吸着し、ダンボールケース３の底部に前記のペ
グ付中仕切板８をセットした後、グリップ形ハンド9aに
より再びチーズ６の箱詰作業を開始する。再開した箱詰
作業で１段目の箱詰が終了すれば、箱詰作業を一時中止
し、吸着形ハンド9bでペグ付中仕切板８を１段目のチー
ズ6,6,6の上部にセットし、再び箱詰作業を開始する。 以上のような箱詰作業を数ケース繰返えせば、１台の
無人搬送車１で搬入された同一品種のチーズ6,6,6,……
は全て箱詰されることとなるが、実際には殆んどの場
合、所定の箱詰個数を満たさない状態、すなわち端数状
態で箱詰を終了することとなる。 同一品種の箱詰が終了すれば、前記した端数状態のダ
ンボールケース３は、そのまゝ同箱詰ステーション５に
放置し、箱詰機９は前述した品種と異なる新たに搬入さ
れた品種に該当する箱詰ステーション５に移動し、前述
したと同様な箱詰作業を開始するが、当然のことなが
ら、新たに搬入された新品種のケースも端数状態にな
る。 従って、例えばシーケンサーのような制御装置（図示
しない）を用い、この制御装置は、各箱詰ステーション
５上のダンボールケース３の端数状態を記載し、この情
報により箱詰機９に必要な動作指示を与え、グリップ形
ハンド9aは該指示によりチーズ６の把持個数を調整し、
必要な位置にチーズ６を自在に移載する機能を有するも
のであればよい。そして、更に具体的に述べれば、３個
×２列×２段積みの梱包形態において、一段目で２列目
の２個を箱詰した状態で前回の箱詰が終了していたとき
は、再開した最初の箱詰個数は一個であり、その位置
は、２列目の欠落した部位であり、この条件を満たすべ
く制御と動作を行う機能を保有する制御装置である。 チーズ6,6,6,……が搬入され、検査，箱詰され、箱詰
されたケース３が搬出されるまでの一連の動作は上述し
たとおりであるが、上記した動作において、検査部Ａと
箱詰部Ｂの単位時間当りの処理能力が同一であれば、自
動化ライン全体としては無駄時間が発生することとな
る。その理由は箱詰ステーション５における作業中、ダ
ンボールケース３の入替時間、ペグ付中仕切板８のセッ
ト時間は実質的に箱詰作業の中止とみることができ、検
査部Ａと箱詰部Ｂの単位時間当りの処理能力が同一であ
れば、前記の休止時間は無駄な時間となり、この間のチ
ーズ６は主コンベア10上に滞溜することとなる。 上記の対策として検査部Ａに対し箱詰部Ｂの単位時間
当りの処理能力を大きく設定し、実質的に箱詰作業休止
中に滞溜するチーズ6,6,6,……を前記の処理能力差で消
化するようにするが、この能力差が前記した追込能力で
ある。 本実施例によるときは、箱詰ステーション5,5,5,……
の数を、そのときに流れるチーズの品種数例えば日間品
種以上としたので、同一品種について端数が発生したと
きには、そのまゝ当該箱詰ステーション上に放置するこ
とができ、前記と同一の品種が搬送されたときに、前記
の放置されたケースに先ず箱詰を再開すればよく、端数
処理により発生する無駄時間が全くなく、ラインの処理
能力を向上させることができるものであり、例えば、１
個のチーズ６を５秒で検査処理できるときの箱詰部Ｂの
処理能力は、本実施例において、14600個/24Hrである
が、従来のパレットストック方式では箱詰個数Ｎ＝12
個、ロット個数24個のときで、約10,000個/24Hrであ
る。 また、本実施例においては、従来方式のようにパレッ
トストッカ等への出し入れが無く、チーズ6,6,6,……の
流れが、何時の場合でも単純統一化されているので高い
信頼性が確保できるものであり、更に、少ないライン数
であるのでその設備費は廉価であり、高い投資効果が得
られ、前記したような高信頼性により24時間連続運転可
能な無人化への転換が可能である。

【発明の効果】

本発明に係る自動箱詰方式は、多品種少量生産方式
で、かつ同一品種のワークをロット単位で処理する自動
化ラインにおける自動箱詰方式において、前記のワーク
を搬送する自動化ラインのコンベアの近傍に、前記の自
動化ラインに搬入されるワークの品種以上の箱詰ステー
ションを配置したので、前記のワークを当該箱詰ステー
ション上のケースに箱詰したとき、前記のロット単位で
搬入されたワークが、ケースの所定の個数を満たすこと
がなくて端数を生じたときには、その端数となったケー
スを前記の当該ステーション上にそのまゝ放置しても、
後からロット単位で搬送されてくる前記と別の品種のワ
ークの箱詰の妨げになることはなく、前記の放置された
ケース内の端数状態を記憶するようにし、同一品種のワ
ークが再び搬入されたとき、前記した記憶状態に応じて
箱詰を再開するように制御したので、端数となったケー
スを別の位置に移動させたり、また、再開時に再度前記
の端数となったケースを再度箱詰ステーションに移送し
てくるといった無駄な作業を行う必要が全くないばかり
でなく、前記した無駄な作業の必要のないことによりラ
インを流れるワークの流れが単純統一化され、処理能力
のアップと作業の高い信頼性が確保できるものであり、
また、前記の結果、完全な自動化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は自動箱詰ライン
の平面図、第２図は自動箱詰ライン内の箱詰ステーショ
ン部の断面図、第３図は自動箱詰ライン内の主コンベア
部の斜視図であり、第４図は従来の箱詰装置の説明図で
ある。 1:無人搬送車、3:ダンボールケース 5,5,5,:箱詰ステーション 6,6,……：チーズ 9:箱詰機、10:主コンベア 11:パレット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多品種少量生産方式で、かつ同一品種のワ
   ークをロット単位で処理する自動化ラインにおける箱詰
   方式において、前記のワークを搬送する自動化ラインの
   コンベアの近傍に、前記自動化ラインに搬入されるワー
   クの品種以上の箱詰ステーションを配設し、前記コンベ
   ア上のワークを前記箱詰ステーション上のケースに箱詰
   する箱詰装置を備え、前記搬入された１ロットの品種の
   最後のワークが前記ケース内の所定の個数を満たすこと
   なく端数を生じたとき、該ケートを当該箱詰ステーショ
   ンにそのまゝ放置するとともに、その端数状態を記憶
   し、前記と同一品種のワークが角度搬入されたとき、前
   記の端数状態に応じて箱詰の再開を指示するように制御
   することを特徴とする自動箱詰方式。