JP2917120B2 - 物品集積箱詰め方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、前工程より移送
されてきた物品を、複数個単位で集積し、その集積され
た物品群を一括して箱詰めする物品集積箱詰め方法およ
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、バケットコンベヤ等の移送コン
ベヤにより１個ずつ支持された状態で移送されてきた物
品を、複数個単位毎に取出し、この取出された物品群を
所定段数分段積みした後、段積みされた物品群を一括し
て包装箱に箱詰めすることが従来から行なわれている。
このように、物品を複数個単位で取出すと共に段積みし
た状態で包装箱に箱詰めする装置は、移送コンベヤと物
品群を段積みする段積み手段との間に、移送コンベヤか
ら物品を複数個単位で取出すと共に物品群を段積み手段
まで移送する取出し・移送手段を備えている。また移送
コンベヤから取出し・移送手段により取出された物品群
には、隣接する物品間に隙間が存在しているので、この
隙間を無くすために各物品を相互に幅寄せする幅寄せ手
段が、取出し・移送手段とは別に設けられている。そし
て、段積み手段により所定段数分段積みされた物品群
は、箱詰め手段により該段積み手段から取出されると共
に箱詰めステーションに移送された後、該ステーション
に待機している上方開口状態の包装箱に箱詰めされるよ
う構成されている。

【０００３】前記箱詰め装置では、段積み後の物品群を
９０度姿勢転換した後に、上方開口状態の包装箱に箱詰
めする要請もある。この場合は、段積み後の物品群を９
０度姿勢転換する姿勢転換手段と、段積み手段から姿勢
転換手段まで物品群を搬送する搬送手段と、姿勢転換手
段から箱詰めステーションまで物品群を移送して箱詰め
を行なう箱詰め手段を別々に設ける必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記箱詰め装置では、
各工程毎に対応的に所要の動作を行なう作動手段を夫々
配設しているために、装置が大型化すると共に機構が複
雑となってコストが嵩む欠点があった。また、複数種の
異なるサイズの物品に対応して品種切替えを行なう必要
がある場合は、各作動手段に個々にサイズチェンジ部を
設けなければならず、装置が更に複雑になるばかりでな
く、切替えに要する時間が長くなって生産率の低下を招
く問題も指摘される。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、前述した従来の技術に内在
している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提
案されたものであって、装置の小型・簡略化を達成して
装置コストを低減し得ると共に、品種切替えに要する時
間を短縮して生産効率を向上させ得る物品集積箱詰め方
法および装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明に係る物品集積箱詰め方法
は、物品移送コンベヤにより移送されてきた物品を複数
個単位で集積して包装箱に箱詰めする方法であって、前
記物品移送コンベヤにより移送されてきた物品を複数個
単位で取出し、所定位置まで取出された複数の物品を、
その物品整列方向の両側よりロボットのハンドリング手
段により挟持して各物品の対向面が当接状態となるよう
幅寄せすると共に、幅寄せされた物品群を段積み手段に
移載し、前記段積み手段へのロボットによる物品群の移
載を所定回数繰返すことにより、段積み手段で物品群を
所定段数分段積みし、前記段積み手段で段積みされた複
数段の物品群を、前記ロボットのハンドリング手段によ
り一括して挟持し、これを箱詰めステーションで位置決
めされている包装箱まで移送して詰込むことを特徴とす
る。

【０００７】また、前述の方法を好適に実施するため本
願の別の発明に係る物品集積箱詰め装置は、物品移送コ
ンベヤにより移送されてきた物品を複数個単位で集積し
て包装箱に箱詰めする装置であって、前記物品移送コン
ベヤの側方に設けられた物品載置ベッドと、前記物品移
送コンベヤから物品を所定個数単位で物品載置ベッドま
で取出す取出し手段と、前記物品載置ベッドから所定距
離隔てた位置に設けられ、所定個数の物品を集合した物
品群を段積みする段積み手段と、前記物品群を物品整列
方向から挟持するハンドリング手段が設けられ、前記物
品載置ベッドから段積み手段への物品群の移送および段
積み手段から箱詰めステーションに位置決めされた包装
箱への物品群の移送を行なうと共に、包装箱の開口部に
位置合わせさせた物品群を該包装箱に詰込むロボットと
から構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】物品移送コンベヤにより移送されてきた物品
は、複数個単位で所定位置まで取出された後、ロボット
のハンドリング手段により各物品の対向面が当接状態と
なるよう幅寄せされた状態で挟持される。この幅寄せさ
れた物品群は、ロボットにより段積み手段に移載され
る。そして、ロボットによる段積み手段への物品群の移
載を所定回数繰返すことにより、該段積み手段に物品群
が所定段数分段積みされる。また段積み手段に段積みさ
れた物品群は、前記ロボットのハンドリング手段により
一括して挟持された状態で、箱詰めステーションで位置
決めされている包装箱まで移送されて、該包装箱に詰込
まれる。

【０００９】また、前記ロボットにより物品群を包装箱
に向けて移送する途上において、前記ハンドリング手段
で挟持されている物品群を垂直方向に９０度姿勢転換す
ることで、上方開口状態の包装箱に姿勢転換後の物品群
を詰込むことができる。更に、ハンドリング手段で挟持
されている物品群を水平方向に９０度姿勢転換すること
で、物品群を垂直および水平方向に姿勢転換した後の姿
勢で包装箱に詰込むことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る物品集積箱詰
め方法につき、これを好適に実施し得る装置との関係に
おいて、添付図面を参照しながら以下説明する。

【００１１】図１は、実施例に係る物品集積箱詰め装置
の全体構成を示す正面図であって、該装置１０は、所要
方向に循環走行する無端チェン１１に、その走行方向に
所定間隔で複数のＬ形状の保持部材１２が配設された物
品移送コンベヤとしてのバケットコンベヤ１３を備えて
いる。このバケットコンベヤ１３の上流側には、図３に
示す如く、物品１４ａを所定間隔をもって搬送する供給
コンベヤ１５が直列に配置され、その下流端をバケット
コンベヤ１３の上流端に近接位置させている。そして供
給コンベヤ１５により搬送される物品１４ａは、該コン
ベヤ１５の下流端からバケットコンベヤ１３における隣
接する保持部材１２,１２の間に１個ずつ供給されるよ
う構成してある。なお実施例では、保持部材１２,１２
の間に供給される平面長方形の矩形状物品１４ａは、そ
の長辺と対応する面が下側となる横向きの起立状態に保
持された状態で移送されるよう設定されている。

【００１２】前記バケットコンベヤ１３の所定位置に設
定される取出し位置の上方には、該コンベヤ１３から所
定個数(実施例では５個)の物品１４ａを、コンベヤ１３
による物品移送方向と交差する方向に取出す取出し手段
としてのプッシャー１６が配設されている。すなわち、
図４に示す如く、バケットコンベヤ１３の上方を跨ぐ門
型のスタンド１７がコンベヤフレーム１８に配設され、
このスタンド１７の一側面に、物品移送方向と交差する
ガイドレール１９が配設される。ガイドレール１９に摺
動自在に配設された移動体２０には、第１エアシリンダ
２１が垂直に配設され、該シリンダ２１の下方を指向す
るピストンロッド２１ａに、無端チェン１１に配設した
各保持部材１２,１２の間隔と対応する櫛歯状に形成さ
れた押送部材２２が配設されている(図２参照)。またス
タンド１７に第２エアシリンダ２３が水平に配設され、
そのピストンロッド(図示せず)を移動体２０に連結して
いる。そして、第２エアシリンダ２３を正逆方向に付勢
することによって、移動体２０に配設された押送部材２
２は、バケットコンベヤ１３の物品移送方向と交差する
一方の側に臨む待機位置(図１１)と他方の側に臨む作動
位置(図１２)との間を往復移動し、待機位置から作動位
置に移動する過程で保持部材１２,１２に保持されてい
る所定個数の物品１４ａをバケットコンベヤ１３の外方
に向けて押送するようになっている。なお、押送部材２
２は、待機位置から作動位置に移動する際には第１エア
シリンダ２１により物品１４ａに当接し得る押送位置ま
で下降されると共に、作動位置から待機位置に戻る際に
は第１エアシリンダ２１により物品１４ａと干渉しない
退避位置まで上昇される。

【００１３】前記バケットコンベヤ１３の取出し位置に
対応する押送部材２２の作動位置側には、前記プッシャ
ー１６により取出された所定個数の物品群１４の下面を
支持する物品載置ベッド２４が配設されている。この物
品載置ベッド２４のバケットコンベヤ１３に近接する上
面には、図３に示す如く、一対のガイド板２５,２５が
押送部材２２の移動方向と交差する方向に所定間隔離間
してハ字形に対向するよう立設されている。そして、押
送部材２２により押送される所定個数の物品１４ａは、
一対のガイド板２５,２５の間を通過する過程で、整列
方向に相互に近接される幅寄せが行なわれるようになっ
ている。なお、ガイド板２５,２５の間を通過して物品
載置ベッド２４の停留位置まで押送された物品群１４に
おいては、各物品１４ａの対向面が相互に当接するまで
幅寄せはなされておらず、最終的な幅寄せは後述するロ
ボット４７により行なわれるよう構成されている。

【００１４】前記物品載置ベッド２４のバケットコンベ
ヤ１３から離間する端部には、図４に示す如く、下方に
垂下する後プレート２６が折曲形成され、該プレート２
６の幅方向(複数の物品１４ａの整列方向)の両端部に
は、上下に離間して外方に所定長さだけ水平に延出する
一対の支持ステー２７,２７が夫々配設されている。ま
た４本の支持ステー２７の延出端部間に、前プレート２
８が後プレート２６と平行に配設され、前後のプレート
２８,２６により後述する段積みリフト２９で段積みさ
れる物品群１４の前後(押送部材２２による物品１４の
押送方向に対する前後)をガイドするよう構成されてい
る。なお、前プレート２８の上端は、物品載置ベッド２
４の上面と略同一レベルとなるよう設定される。

【００１５】前記物品載置ベッド２４を挟んでバケット
コンベヤ１３の配設位置と反対側に、物品群１４を段積
みする段積み手段としての段積みリフト２９が配設され
ている。すなわち、物品載置ベッド２４の下方に臨む装
置フレーム３０に、図４に示すようにブラケット３１が
配設固定され、このブラケット３１の前プレート２８に
向けて水平に延出する取付部３１ａの下面に昇降シリン
ダ３２が垂設されている。この昇降シリンダ３２の取付
部３１ａから上方に延出するピストンロッド３２ａに
は、前後のプレート２８,２６の間に臨む段積みプレー
ト３３の下面が連結されて、昇降シリンダ３２の正逆付
勢により昇降移動するよう構成されている。また段積み
プレート３３の下面にガイドロッド３４が垂設され、こ
のガイドロッド３４は、ブラケット３１に設けた支持筒
３１ｂに摺動自在に挿通されて、段積みプレート３３を
水平姿勢のまま昇降させるべく機能する。

【００１６】前記装置フレーム３０には、図５に示す如
く、ブラケット３１を挟んで幅方向に離間する一対の側
板３５,３５が立設されると共に、両側板３５,３５間に
は、軸方向の中央を挟んで左右に左ねじ部３６ａと右ね
じ部３６ｂとを形成したアジャストスクリュー３６が回
転自在に架設されている。両側板３５,３５間の装置フ
レーム３０にガイドレール３７がアジャストスクリュー
３６と平行に配設され、該ガイドレール３７には、前記
ブラケット３１を挟んで一対の移動部材３８,３８が摺
動自在に配設されている。また一方の移動部材３８は、
アジャストスクリュー３６の左ねじ部３６ａにナット
(図示せず)を介して螺合し、他方の移動部材３８は、ア
ジャストスクリュー３６の右ねじ部３６ｂにナット(図
示せず)を介して螺合される。更に、各移動部材３８に
は、前記前後のプレート２８,２６の間において前後に
離間する一対の側部プレート３９,３９が夫々配設され
ている。なお、各側部プレート３９は、前記段積みプレ
ート３３と干渉しないよう設定されると共に、その上端
は物品載置ベッド２４の上面より僅かに下方に臨むよう
設定されている。そして、段積みプレート３３上に段積
みされた物品群１４は、前後のプレート２８,２６およ
び４本の側部プレート３９,３９により前後および側方
からガイドされる。

【００１７】前記アジャストスクリュー３６には、プー
リとスプロケットからなる伝達手段４０を介して調整用
モータ４１が連結されており、該モータ４１を正逆回転
することにより、アジャストスクリュー３６の左ねじ部
３６ａと右ねじ部３６ｂとに螺合されている一対の移動
部材３８,３８が相互に近接・離間移動し、左右(幅方
向)に対向する側部プレート３９,３９の離間間隔が調整
される。なお、アジャストスクリュー３６にはパルスカ
ウンタ４２が接続され、該カウンタ４２からの出力パル
ス数によって側部プレート３９,３９の離間間隔を検出
するよう構成されている。

【００１８】図５に示す如く、左右の支持ステー２７,
２７には、センサホルダ４３,４３を介して対をなす光
電センサ等の物品センサ４４,４５が段積みプレート３
３を挟んで対向的に配設され、両センサ４４,４５の間
に位置する物品群１４の存在を検出するよう構成され
る。この物品センサ４４,４５は、段積みプレート３３
をその上面が物品載置ベッド２４の上面と略同一レベル
となる待機位置に臨ませた状態で、該段積みプレート３
３に移載された１段分の物品群１４を検出し得る高さ位
置に位置決めされている。また前記昇降シリンダ３２
は、ピストンロッド３２ａを任意の位置で停止位置決め
し得るものであって、前記物品センサ４４,４５が物品
群１４を検出した際にピストンロッド３２ａを引込む方
向に付勢して段積みプレート３３を下降させると共に、
物品センサ４４,４５が物品群１４を検出しなくなった
とき(物品群１４が両センサ４４,４５の検出レベルより
下降したとき)に動作を停止して段積みプレート３３を
停止位置決めするよう構成されている。更に昇降シリン
ダ３２は、予め設定されている回数だけ段積みプレート
３３を下降させる動作を行なった後、ピストンロッド３
２ａを延出する方向に付勢して、段積みプレート３３を
待機位置まで上昇させるよう制御される(図１７参照)。

【００１９】前記段積みリフト２９を挟んで物品載置ベ
ッド２４とは反対側に箱詰めステーションＳが設定さ
れ、該ステーションＳには、前工程で上方開口された包
装箱４６が移送されて位置決めされるようになってい
る。この箱詰めステーションＳを挟んで段積みリフト２
９とは反対側に、図１に示す如く、複数の自由度を有す
る多関節式のロボット４７が配置されている。このロボ
ット４７のアーム４８の先端にリスト４９が回動自在に
枢支され、該リスト４９は姿勢転換手段としての第１ロ
ータリシリンダ５０により９０度の範囲で往復回動する
よう設定され、後述する挟持装置５２を水平方向に回動
するよう構成されている。またリスト４９には、該リス
ト４９の回動方向と直交する垂直方向に回動自在にホル
ダ５１が枢支されると共に、このホルダ５１に、物品群
１４を挟持するハンドリング手段としての挟持装置５２
が配設されている。

【００２０】すなわち、図６に示す如く、ホルダ５１に
開閉用ロータリシリンダ５３が配設固定され、該シリン
ダ５３の本体５３ａに、所要長さ寸法のベースプレート
５４が配設されると共に、該ベースプレート５４の長手
方向の両端に支持板５５,５５が対向的に立設されてい
る。両支持板５５,５５間には、所定間隔離間して一対
のガイドロッド５６,５６が平行に架設され、両ガイド
ロッド５６,５６に一対のスライド体５７,５７が摺動自
在に配設されている。また開閉用ロータリシリンダ５３
における両ガイドロッド５６,５６の間に臨む出力軸５
３ｂに、作動板５８が一体的に回動するよう配設され
る。この作動板５８には、図７に示す如く、出力軸５３
ｂを挟む左端に一端を回動自在に連結したリンク杆５９
の他端が、左側のスライド体５７に回動自在に連結され
ると共に、作動板５８の出力軸５３ｂを挟む右端に一端
を回動自在に連結したリンク杆６０の他端が、右側のス
ライド体５７に回動自在に連結されている。従って、開
閉用ロータリシリンダ５３を正逆方向に付勢することに
より、出力軸５３ｂと共に作動板５８が正逆方向に回転
して、リンク杆５９,６０を介して連結されている一対
のスライド体５７,５７はガイドロッド５６,５６に沿っ
て相互に近接・離間移動する。

【００２１】前記両スライド体５７,５７には、開閉用
ロータリシリンダ５３における出力軸５３ｂの軸線方向
と平行に延出する板状のハンドプレート６１,６１が着
脱交換自在に配設されており、スライド体５７,５７を
相互に近接することにより、両ハンドプレート６１,６
１の間に臨む物品群１４を挟持するよう構成される(図
１２参照)。なお、ハンドプレート６１は、図８,図９お
よび図１０に示すように、物品１４ａの寸法や物品群１
４の段積み数に応じた寸法のものが、品種切替え等に際
して選択して取付けられる。またハンドプレート６１に
おけるスライド体５７から延出する部分の外形寸法は、
図８,図９および図１０に示すように、対応とする段数
で段積みされた物品群全体の外形(１段の場合は物品１
４ａの外形)よりも小さく設定され、該ハンドプレート
６１を物品群１４と共に包装箱４６に挿入し得るよう設
定される。

【００２２】前記開閉用ロータリシリンダ５３は、予め
設定された個数の物品１４ａを集合した物品群１４を、
ハンドプレート６１,６１により物品整列方向から確実
に挟持するよう構成されている。すなわち、開閉用ロー
タリシリンダ５３は、ハンドプレート６１,６１を最も
開放した基準位置から、予め設定された個数の物品１４
ａを集合した物品群１４の幅寸法よりは挟く、かつ１個
少ない数の物品１４ａを集合した物品群１４の幅寸法よ
りは広い間隔となる閉位置(例えば５個の物品１４ａを
集合する場合は４.５個分の間隔)まで近接移動させるよ
う設定され、設定個数の物品１４ａを集合した物品群１
４をシリンダ５３による付勢状態のハンドプレート６
１,６１で確実に挟持するよう構成されている。これに
より、所定個数の物品１４ａを対向面が相互に当接する
位置まで幅寄せすると共に、集合された物品群１４を確
実に挟持することができ、整列方向の物品幅が異なる品
種に切替えられた際には、当該幅が大きく異なる場合を
除き、一対のガイド板２５,２５の間隔調整等のサイズ
チェンジを不要にできる。また、ハンドプレート６１,
６１が閉位置に到来してしまった場合は、欠品があるも
のと判断して、異常警報を発すると共に装置１０を一時
停止するよう設定されている。なお、ハンドプレート６
１,６１の移動量を別に設けたセンサにより検出するこ
とで、欠品を検出することも可能である。

【００２３】前記リスト４９に姿勢転換手段としての第
２ロータリシリンダ６２が配設され、該シリンダ６２の
出力軸６２ａは前記ホルダ５１に連結されている。そし
て、第２ロータリシリンダ６２を正逆付勢することによ
り、ホルダ５１および挟持装置５２を垂直方向に９０度
の範囲で往復回動するよう設定される(図８参照)。なお
挟持装置５２は、前記物品載置ベッド２４または段積み
プレート３３に載置されている物品群１４を挟持する際
には、リスト４９の回動中心軸に対して開閉用ロータリ
シリンダ５３における出力軸５３ｂの軸線が直交して一
対のハンドプレート６１,６１が図８の二点鎖線で示す
水平姿勢に位置決めされると共に、挟持した物品群１４
を包装箱４６に詰込む際には、開閉用ロータリシリンダ
５３の出力軸５３ｂの軸線がリスト４９の回動中心線と
平行となって一対のハンドプレート６１,６１が図８の
実線で示す垂直姿勢に位置決めされるよう構成されてい
る。

【００２４】前記挟持装置５２を備えたロボット４７
は、物品載置ベッド２４の停留位置まで押送部材２２に
より押送された複数の物品１４ａを挟持装置５２により
挟持して、この物品群１４を段積みリフト２９における
段積みプレート３３まで移送して移載すると共に、該段
積みリフト２９に段積みされた物品群１４を挟持装置５
２により一括して挟持して、箱詰めステーションＳに位
置決めされている包装箱４６の上方まで移送するよう作
動制御される。また包装箱４６の開口部４６ａに位置合
わせさせた物品群１４を、挟持装置５２の垂直姿勢に転
換されているハンドプレート６１,６１と共に包装箱４
６に挿入して物品群１４の詰込みを行なうよう設定され
る。なお、前記段積みリフト２９において段積みプレー
ト３３への所定段数分の物品群１４の段積みが完了し、
該プレート３３が上昇する際には、前記ハンドプレート
６１,６１を段積みプレート３３の上昇部に位置合わせ
して、物品群１４の両側面をガイドするよう制御される
ようになっている。

【００２５】前記物品集積箱詰め装置１０では、品種切
替えにより物品１４ａの集合数や物品群１４ａの段積み
数が変更される切替え設定時には、前記ロボット４７の
ハンドプレート６１,６１を交換すると共に、他の各機
構における動作並びにサイズチェンジ等の切替え設定
は、箱詰め装置１０に設けられた１つの品種切替えスイ
ッチ等の切替え設定により対応し得るよう構成されてい
る。例えば、箱詰め装置１０における各品種毎の設定デ
ータが入力記憶されている制御手段(図示せず)に、テン
キー等が設けられた入力手段(図示せず)が配設され、該
入力手段による品種切替設定によって、ロボット４７並
びに各機構の動作が選択された品種に応じて自動的に設
定変更されるようになっている。

【００２６】

【実施例の作用】次に、実施例に係る物品集積箱詰め装
置の作用につき、箱詰め方法との関係において説明す
る。なお、５個の物品１４ａを幅寄せして集合した物品
群１４を、上下２段で段積みした状態で箱詰めする場合
を説明する。

【００２７】箱詰め作業の待機状態では、図１１に示す
如く、前記プッシャー１６の押送部材２２は、物品載置
ベッド２４を挟んでバケットコンベヤ１３と反対側の待
機位置に臨むと共に、段積みリフト２９の段積みプレー
ト３３は、最も上昇した待機位置に臨んでいる。またロ
ボット４７に配設された挟持装置５２は、基準位置まで
開放している水平姿勢のハンドプレート６１,６１を、
物品載置ベッド２４における停留位置に臨ませているも
のとする。

【００２８】前記供給コンベヤ１５からバケットコンベ
ヤ１３に供給される物品１４ａは、該コンベヤ１３にお
ける保持部材１２,１２の間に１個ずつ供給されて、該
物品１４ａは横向きの起立状態で下流側に向けて移送さ
れる。バケットコンベヤ１３の取出し位置まで５個の物
品１４ａが移送されると、前記プッシャー１６の第２エ
アシリンダ２３が付勢されて、図１２に示すように、押
送部材２２を作動位置に向けて移動することで、５個の
物品１４ａはバケットコンベヤ１３から取出されて物品
載置ベッド２４に起立状態のまま移載される。なお、押
送部材２２により物品載置ベッド２４の停留位置まで押
送される５個の物品１４ａは、該ベッド２４に立設した
一対のガイド板２５,２５の間を通過することにより整
列方向に相互に近接移動された後に停留位置に到来す
る。

【００２９】次に、前記挟持装置５２の開閉用ロータリ
シリンダ５３が付勢されて、基準位置に待機している一
対のハンドプレート６１,６１を相互に近接移動させる
ことにより、停留位置に臨む５個の物品１４ａは対向面
が相互に当接するよう幅寄せされると共に挟持される。
このとき、一対のハンドプレート６１,６１が閉位置ま
で近接移動しなければ、確かに５個の物品１４ａが存在
するものと判断して、図１３に示すように、該挟持装置
５２を段積みリフト２９に向けて移動するべくロボット
４７が制御される。そして、ハンドプレート６１,６１
による物品群１４の挟持を解除することにより、段積み
リフト２９の段積みプレート３３には、停留位置と同じ
姿勢のまま物品群１４が移載される。なお、前記押送部
材２２は、前記第１エアシリンダ２１により退避位置ま
で上昇された状態で、第２エアシリンダ２３により待機
位置まで戻された後、第１エアシリンダ２１により押送
位置まで下降して次の物品取出しを待機する。また挟持
装置５２は、物品群１４を段積みリフト２９に移載した
後に、該物品群１４と干渉しない経路を移動して再び停
留位置に戻って次の物品群１４の挟持を待機する(図１
４参照)。

【００３０】なお、前記ハンドプレート６１,６１が閉
位置に到来してしまった場合は、物品載置ベッド２４の
停留位置に５個の物品１４ａが取出されなかったものと
判断して、異常警報を発すると共に装置１０を一時停止
する。

【００３１】前記段積みリフト２９では、段積みプレー
ト３３に１段目の物品群１４が移載されると、前記物品
センサ４４,４５が該物品群１４を検出することによ
り、前記昇降シリンダ３２が付勢されて段積みプレート
３３を下降させる。該プレート３３の下降により物品群
１４が物品センサ４４,４５の検出位置より下方に移動
し、該センサ４４,４５が物品群１４を検出しなくなる
と、昇降シリンダ３２が作動停止して段積みプレート３
３は位置決め停止される。このとき、１段目の物品群１
４の上端が、物品載置ベッド２４の上面レベルと略同一
となる。

【００３２】前記バケットコンベヤ１３からプッシャー
１６により取出されて物品載置ベッド２４に移載された
物品群１４は、図１５および図１６に示す如く、前記挟
持装置５２に挟持された状態で段積みリフト２９まで移
送されて、段積みプレート３３に既に載置されている１
段目の物品群１４の上に段積みされる。実施例では物品
群１４を２段で段積みするので、２段目の物品群１４が
物品センサ４４,４５で検出されると、前記昇降シリン
ダ３２が付勢されて段積みプレート３３を待機位置まで
上昇する(図１７参照)。このとき、挟持装置５２のハン
ドプレート６１,６１は、基準位置まで開放した状態
で、段積みプレート３３の上昇部に臨んでいるから、該
プレート３３に段積みされている物品群１４は両側がハ
ンドプレート６１,６１にガイドされて上昇中に崩れる
のは防止される。

【００３３】前記段積みリフト２９に段積みされた２段
の物品群１４は、前記ハンドプレート６１,６１により
一括して挟持され、箱詰めステーションＳで位置決めさ
れている包装箱４６の上方まで移送される途上に姿勢の
転換が行なわれる。先ず、前記第２ロータリシリンダ６
２が付勢されて、挟持装置５２を垂直方向に９０度回動
することにより、ハンドプレート６１,６１は図８に二
点鎖線で示す水平姿勢から実線で示す垂直姿勢に転換さ
れ、これにより該プレート６１,６１に挟持されている
物品群１４も姿勢が垂直方向に９０度転換される。すな
わち、実施例においては、物品１４ａの短辺に対応する
面が下方を指向した縦向きの起立姿勢となる。またロボ
ット４７のリスト４９が、第１ロータリシリンダ５０の
付勢により９０度回動して、ハンドプレート６１,６１
に挟持されている物品群１４は水平方向にも姿勢が９０
度転換される。

【００３４】前述したように垂直方向および水平方向の
姿勢転換が完了した物品群１４は、ロボット４７により
箱詰めステーションＳで位置決めされている上方開口状
態の包装箱４６における開口部４６ａの上方に位置合わ
せされる。そして、図１８に示す如く、物品群１４をハ
ンドプレート６１,６１と共に包装箱４６の内部に挿入
した後、該プレート６１,６１による挟持を解除すると
共に、ハンドプレート６１,６１を包装箱４６から引抜
くことにより物品群１４の詰込みが完了する。なお、物
品群１４を挟持しているハンドプレート６１,６１を包
装箱４６の内部に挿入することで、物品群１４の詰込み
を確実に行なうことができる。

【００３５】次に、品種切替えにより１段の物品群１４
を箱詰めする場合は、前記挟持装置５２のハンドプレー
ト６１,６１を対応する寸法のもの(図９参照)と交換す
ると共に、制御装置の入力手段により品種切替設定を行
なうことで、ロボット４７や各機構の動作変更を自動設
定する。

【００３６】図１９に示す如く、ロボット４７に配設さ
れた挟持装置５２は、基準位置まで開放している水平姿
勢のハンドプレート６１,６１を、物品載置ベッド２４
における停留位置に臨ませる。バケットコンベヤ１３の
取出し位置まで５個の物品１４ａが移送されると、この
５個の物品１４ａは、プッシャー１６により取出されて
物品載置ベッド２４上に待機しているハンドプレート６
１,６１の間まで押送される(図２０参照)。次に、ハン
ドプレート６１,６１が相互に近接移動することで、物
品１４ａを幅寄せすると共に挟持する。

【００３７】１段の物品群１４を箱詰めする場合は、前
記挟持装置５２により挟持した物品群１４を段積みリフ
ト２９に移送することなく箱詰めステーションＳで位置
決めされている包装箱４６の上方まで直接移送する。そ
して、この移送途上において、前記第２ロータリシリン
ダ６２により挟持装置５２を垂直方向に９０度回動し
て、ハンドプレート６１,６１を水平姿勢から垂直姿勢
に転換することで、該プレート６１,６１に挟持してい
る物品群１４の姿勢を垂直方向に９０度転換する。垂直
方向の姿勢転換が完了した物品群１４は、ロボット４７
により箱詰めステーションＳで位置決めされている上方
開口状態の包装箱４６における開口部４６ａの上方に位
置合わせされる。そして、図２１に示す如く、物品群１
４をハンドプレート６１,６１と共に包装箱４６の内部
に挿入した後、該プレート６１,６１による挟持を解除
すると共に、ハンドプレート６１,６１を包装箱４６か
ら引抜くことにより物品群１４の詰込みが完了する。な
お、物品群１４を挟持しているハンドプレート６１,６
１を包装箱４６の大きさに応じて変更するので、該プレ
ート６１,６１を包装箱４６の内部に挿入して物品群１
４の詰込みを確実に行なうことができる。

【００３８】また、品種切替えにより４段の物品群１４
を箱詰めする場合は、前記挟持装置５２のハンドプレー
ト６１,６１を対応する寸法のもの(図１０参照)と交換
すると共に、制御装置の入力手段により品種切替設定を
行なうことで、ロボット４７や各機構の動作変更を自動
設定する。これにより、図２２および図２３に示す如
く、４段で段積みされた物品群１４は、水平姿勢のハン
ドプレート６１,６１で挟持された後、該ハンドプレー
ト６１,６１を垂直方向および水平方向に９０度ずつ回
動して姿勢転換することにより縦向きの起立姿勢で包装
箱４６に詰込まれる。

【００３９】なお、２段や４段で段積みした物品群１４
を箱詰めする実施例では、該物品群１４の姿勢を垂直方
向および水平方向に転換する場合につき説明したが、箱
詰めステーションＳで位置決めされる包装箱４６の姿勢
によっては、垂直方向の姿勢転換のみを行なうことで箱
詰めすることもできる。また１段の物品群１４を箱詰め
する実施例においては、箱詰めステーションＳで位置決
めされる包装箱４６の姿勢によって、垂直方向および水
平方向に姿勢転換した物品群１４を箱詰めすることが可
能である。

【００４０】前述した実施例では、挟持装置の姿勢転換
を行なう姿勢転換手段としてロータリシリンダを例に挙
げて説明したが、位置制御可能なモータを用いることも
できる。また、一対のハンドプレートを近接・離間移動
させる手段としては、モータやリニアタイプのシリンダ
を使用することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る物品集
積箱詰め方法および装置によれば、物品移送コンベヤか
ら取出された物品群の段積み手段までの移送と、段積み
された物品群を箱詰めステーションまで移送して箱詰め
する工程をロボットにより行なうよう構成したことで、
各工程毎に必要となる作動手段の数を低減することがで
き、装置の小型化を図ると共に装置コストを低廉にし得
る。またロボットにより物品群の幅寄せを行なうので、
幅寄せ手段を別途設ける必要もなく、更に装置の簡略化
と低コスト化を図ることができる。しかも、品種切替え
により物品幅が異なるものとされた場合においても、ロ
ボットにより幅寄せするので、幅寄せ寸法の機械的な調
節を必要とせず、品種切替え時間を短縮することができ
る。

【００４２】また、複数種の異なるサイズの物品に対応
して品種切替え設定が要求され、段積み後の物品群を９
０度姿勢転換した後に箱詰めを行なうものにあっては、
物品群を９０度姿勢転換する手段と、段積み手段から姿
勢転換手段まで物品群を移送する手段等を省略すること
が可能となる。すなわち、１基のロボットにより物品群
の移送と姿勢転換とを行なうことで、装置の小型化を達
成すると共に装置コストも低廉なものとし得る。また、
品種切替えに要する時間も短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る物品集積箱詰め装置の全体構成を
示す概略正面図である。

【図２】実施例に係る物品集積箱詰め装置の概略側面図
である。

【図３】実施例に係る物品集積箱詰め装置の要部概略平
面図である。

【図４】実施例に係る物品集積箱詰め装置の要部概略正
面図である。

【図５】実施例に係る段積みリフトの概略側面図であ
る。

【図６】実施例に係るロボットに配設される挟持装置の
概略側面図である。

【図７】実施例に係るロボットに配設される挟持装置の
概略底面図である。

【図８】実施例に係るロボットに配設される挟持装置の
概略正面図である。

【図９】実施例に係る挟持装置のハンドプレートの変更
例を示す説明図である。

【図１０】実施例に係る挟持装置のハンドプレートの別
の変更例を示す説明図である。

【図１１】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１２】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１３】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１４】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１５】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１６】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１７】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１８】実施例に係る物品集積箱詰め装置により物品
群を段積みすると共に段積みされた物品群を箱詰めする
動作説明図である。

【図１９】実施例に係る物品集積箱詰め装置により１段
の物品群を箱詰めする動作説明図である。

【図２０】実施例に係る物品集積箱詰め装置により１段
の物品群を箱詰めする動作説明図である。

【図２１】実施例に係る物品集積箱詰め装置により１段
の物品群を箱詰めする動作説明図である。

【図２２】実施例に係る物品集積箱詰め装置により４段
の物品群を箱詰めする動作説明図である。

【図２３】実施例に係る物品集積箱詰め装置により４段
の物品群を箱詰めする動作説明図である。

【符号の説明】

１３ バケットコンベヤ(物品移送コンベヤ) １４ 物品群 １４ａ 物品 ２４ 物品載置ベッド ２９ 段積みリフト(段積み手段) ３３ 段積みプレート ４６ 包装箱 ４６ａ 開口部 ４７ ロボット ５０ 第１ロータリシリンダ(姿勢転換手段) ５２ 挟持装置(ハンドリング手段) ６２ 第２ロータリシリンダ(姿勢転換手段) Ｓ 箱詰めステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 5/00 - 5/12 B65B 35/50

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品移送コンベヤ(13)により移送されて
   きた物品(14a)を複数個単位で集積して包装箱(46)に箱
   詰めする方法であって、 前記物品移送コンベヤ(13)により移送されてきた物品(1
   4a)を複数個単位で取出し、 所定位置まで取出された複数の物品(14a)を、その物品
   整列方向の両側よりロボット(47)のハンドリング手段(5
   2)により挟持して各物品(14a)の対向面が当接状態とな
   るよう幅寄せすると共に、幅寄せされた物品群(14)を段
   積み手段(29)に移載し、 前記段積み手段(29)へのロボット(47)による物品群(14)
   の移載を所定回数繰返すことにより、段積み手段(29)で
   物品群(14)を所定段数分段積みし、 前記段積み手段(29)で段積みされた複数段の物品群(14)
   を、前記ロボット(47)のハンドリング手段(52)により一
   括して挟持し、これを箱詰めステーション(S)で位置決
   めされている包装箱(46)まで移送して詰込むことを特徴
   とする物品集積箱詰め方法。
2. 【請求項２】 前記ロボット(47)により物品群(14)を包
   装箱(46)に向けて移送する途上において、前記ハンドリ
   ング手段(52)で挟持されている物品群(14)を垂直方向に
   ９０度姿勢転換し、上方開口状態の包装箱(46)の上部ま
   で移送して該包装箱(46)の開口部(46a)に位置合わせし
   た姿勢転換後の物品群(14)を詰込むようにした請求項１
   記載の物品集積箱詰め方法。
3. 【請求項３】 前記ロボット(47)により物品群(14)を包
   装箱(46)の上部まで移送する途上において、前記ハンド
   リング手段(52)で挟持されている物品群(14)を水平方向
   に９０度姿勢転換するようにした請求項１または２記載
   の物品集積箱詰め方法。
4. 【請求項４】 物品移送コンベヤ(13)により移送されて
   きた物品(14a)を複数個単位で集積して包装箱(46)に箱
   詰めする装置であって、 前記物品移送コンベヤ(13)の側方に設けられた物品載置
   ベッド(24)と、 前記物品移送コンベヤ(13)から物品(14a)を所定個数単
   位で物品載置ベッド(24)まで取出す取出し手段(16)と、 前記物品載置ベッド(24)から所定距離隔てた位置に設け
   られ、所定個数の物品(14a)を集合した物品群(14)を段
   積みする段積み手段(29)と、 前記物品群(14)を物品整列方向から挟持するハンドリン
   グ手段(52)が設けられ、前記物品載置ベッド(24)から段
   積み手段(29)への物品群(14)の移送および段積み手段(2
   9)から箱詰めステーション(S)に位置決めされた包装箱
   (46)への物品群(14)の移送を行なうと共に、包装箱(46)
   の開口部(46a)に位置合わせさせた物品群(14)を該包装
   箱(46)に詰込むロボット(47)とから構成したことを特徴
   とする物品集積箱詰め装置。
5. 【請求項５】 前記ロボット(47)には、ハンドリング手
   段(47)により段積み手段(29)で段積みされた物品群(14)
   を一括して挟持して包装箱(46)に向けて移送する途上
   に、該物品群(14)を垂直方向に９０度姿勢転換する姿勢
   転換手段(62)が設けられており、前記箱詰めステーショ
   ン(S)に位置決めされている上方が開口状態とされた包
   装箱(46)の上部に姿勢転換後の物品群(14)を位置合わせ
   したもとで、該物品群(14)を包装箱(46)に詰込むよう構
   成した請求項４記載の物品集積箱詰め装置。
6. 【請求項６】 前記ロボット(47)に、ハンドリング手段
   (47)により挟持した物品群(14)を包装箱(46)の上部まで
   移送する途上に該物品群(14)を水平方向に９０度姿勢転
   換する姿勢転換手段(50)が設けられている請求項４また
   は５記載の物品集積箱詰め装置。
7. 【請求項７】 複数種の品種切替えが行なわれるよう設
   定され、物品群(14)を段積みしない品種が選択された際
   には、前記ロボット(47)は、物品載置ベッド(24)に取出
   された物品群(14)を挟持して前記箱詰めステーション
   (S)に位置決めされている包装箱(46)に向けて移送した
   後、包装箱(46)の開口部(46a)に位置合わせさせた物品
   群(14)を該包装箱(46)に詰込む動作を行なうよう設定さ
   れている請求項４〜６の何れかに記載の物品集積箱詰め
   装置。
8. 【請求項８】 前記段積み手段(29)は物品群(14)が載置
   されると共に昇降自在な段積みプレート(33)を備え、該
   プレート(33)上に１段分ずつの物品群(14)が載置される
   毎に段積みプレート(33)は下降すると共に、物品群(14)
   が所定段数分段積みされると段積みプレート(33)は上昇
   されるよう設定され、また前記ロボット(47)のハンドリ
   ング手段(47)は、所定段数分の物品群(14)の段積みが完
   了して段積みプレート(33)が上昇する際に、物品群(14)
   の物品整列方向の両側面をガイドするべく段積みプレー
   ト(33)の上昇部に位置合わせされるよう設定されている
   請求項４〜６の何れかに記載の物品集積箱詰め装置。