JP3586859B2 - 菓子類の整列箱詰め方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ランダムに搬送された偏平な菓子類を直立して整列し、これを１定数毎に掴み上げ、箱の上方へ移動させた後、整列したまま箱の中へ収容することを目的とした菓子類の整列箱詰め方法および装置に関する。前記において、１列に数箱分を掴み上げ、これを複数列設けることもできる。
【０００２】
【従来の技術】
従来菓子類は、整列機で直立して整列した後、人手によって箱詰している。菓子類の形状大きさによっては、重さなどにより数を決めて自動袋詰めする場合もあるが、円形などで偏平な煎餅類は専ら人手による詰込みに依存している。
【０００３】
【発明により解決しようとする課題】
菓子類を人手により箱詰めすると、重労働になるのみならず、能率の向上に著しい制約がある。また煎餅などの焼成物は、形状が不揃いであって脆く、機械化になじまないのみならず、高速化がむつかしいなどの問題点があった。
【０００４】
また整列は自動化できるけれども、その数量チェックがむつかしく、掴み上げについても、掴み片の感触、当接圧力その他について幾多の問題点があった。
【０００５】
また従来考えられていた箱詰は、１度に１箱を基準にしていたので、高速化の限度に達しても能率は悪い結果となった。また高速化によって菓子類に掛かる力が大きくなり、これに対抗する為に強く掴めばこわれるおそれがあるなど菓子類特有の性質もネックとなっていた。また、菓子類の自動充填ラインでは、菓子類を所定の列に直立して整列させるため振動整列機が採用される場合が多いが、この場合、振動により直立整列した菓子類が、列からの飛び出したり、浮き上がる等のトラブルが発生し、作業効率を下げる等の問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、１度に掴む数を列の幅を広くして数箱分とすると共に、この掴みを並列させて（例えば２列又は３列）いる。従って、動作は高速とはいえないが、１度の掴み数が多くなるので、結局能率を向上し、前記従来の問題点を解決したのである。
【０００７】
即ち方法の発明は、直立して整列させた偏平な菓子類を、所定の枚数毎に掴んで持ち上げて、これを箱上に運び、ついで掴んだまま下降させて箱内に入れた後、菓子類を放すことを特徴とした菓子類の整列箱詰め方法であり、菓子類は、１度に複数箱分を１列にして掴むものである。また菓子類は、１列で１度に複数箱分毎に掴み、ついて位置を移動して２列目で１度に複数箱分毎に掴み、前記１列と２列を同時に移動して並列して与えられる箱内へ夫々入れるものであり、菓子類の掴み列を２列以上とするものである。
【０００８】
次に装置の発明は、ランダムに移送する菓子類の搬送手段、これに連結した菓子類を直立させる整列手段、該整列手段の終端上へ臨ませた掴み手段、掴み手段を上下左右に移動させる移動手段、箱を整列搬送する搬送手段及び箱詰手段並びに前記各手段の制御手段を順次連結設置したことを特徴とする菓子類の箱詰め装置であり、ランダムに移送する菓子類の搬送手段、これに連結した菓子類を直立させる整列手段及び直立し整列する菓子類の案内手段、前記整列手段の終端上へ臨ませる掴み手段、掴み手段を上下左右に移動させる移動手段、箱を整列搬送する搬送手段及び箱詰手段並びに前記各手段の制御手段を順次連結設置したことを特徴とする菓子類の箱詰め装置である。搬送手段はコンベアとし、整列手段は振動整列機としたものである。また、案内手段は、線材をＵ字型に形成し又は線材を所定間隔で２本並列して並べて案内具とし、該案内具を整列板の各並列溝の上方で並列溝と平行し、且つ菓子類に当接する位置に配置し、整列板終端部の掴み位置を除く並列溝全長又は適宜の長さに、前記案内具の終端部を夫々整列板の上枠に固定して構成したことを特徴とする菓子類の箱詰め装置でもある。
【０００９】
また掴み手段は、対向設置した掴み片の一方又は両方の掴み片を他方の掴み片に離接自在に設置したものであり、掴み手段の移動手段は、ロボットアームとし、該ロボットアームは、先端側を上下左右できるように基端側を水平軸に回転自在に取付けるたものである。更に箱の搬送手段は、コンベアの始端側に１箱宛の取出し手段を設置したものである。
【００１０】
前記発明において、一方の掴み列と、他方の掴み列の間隔、掴み列の数、各列の対応箱数などは、菓子類の大きさ、形状により適宜定める。
【００１１】
通常１列に４箱分であって、２列にする位であるが、１箱に入れる数、菓子の大きさ、形状などにより異なり、列数及び１列の箱数に限定はない。
【００１２】
また菓子類の箱詰についての発明であるが、大きさ、形状などにおいて近似の物品ならば、この発明をそのまま応用することができる。
【００１３】
前記発明における掴み装置と、整列装置及び箱の搬送装置などは、近接配置することが望ましい。特に持ち上げた菓子類は最短距離を移動して所定の位置に達する方が能率向上の上でも好ましい。一方持上げ装置の制御と、運動範囲が比較的自由であるから、前記整列装置、掴み位置及び箱詰位置を選定する上で、その自由度が大きいことも特質である。
【００１４】
例えば床面積の関係で、前記装置などの配置関係に制約があっても、持上げ装置のアームの長さ、回転角度、アーム角度などを適宜定めることにより、前記制約を克服できる特性も期待できる。
【００１５】
前記発明における各動作の速度は、菓子類の大きさ、形状、硬軟の品質などによって低速、中速、高速の各速度を選定することができる利点もある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明は、ランダムに送られた菓子類を所定の列に直立して整列した後、所定枚数宛掴み上げ、そのまま箱上へ移動し、箱内へ入れて放す動作を繰り返す箱詰方法である。
【００１７】
この発明の装置は、ランダムに与えられた菓子類の搬送手段、整列手段、掴み手段、移動手段、箱の搬送手段及び箱内にセットする手段などを連結した菓子類の整列箱詰装置である。
【００１８】
また、ランダムに与えられた菓子類の搬送手段、整列手段、直立し整列する菓子類の案内手段、掴み手段、移動手段、箱の搬送手段及び箱内にセットする手段などを連結した菓子類の整列箱詰装置である。
【００１９】
前記において、菓子類の掴み上げ手段をロボットアームにより上昇、下降及び左右動させることにより、前記動作を一層適格に行うことができる。
【００２０】
また、案内手段の案内具は、実施例では直径３ミリのステンレス線材を使用したが、その他鉄等の金属線材、合成樹脂等の材質であっても使用できる。線材だけでなく、幅の狭い金属又は合成樹脂の板状のものも使用できることは言うまでも無い。焼型を使用しない菓子等の場合は、膨脹が不均一なため大きさがやや不揃いの直立整列した菓子類を案内する場合があるので、案内具全体として弾力性を持つことが必要である。従って、案内具は前記の弾力性を持った線材又は帯材により構成する。
【００２１】
また、案内具の直立整列した菓子類への当接も極軽く接する程度に設定するのが望ましい。この案内手段は、製造する煎餅１の大きさに応じて、案内具の設定位置を予め調整する必要があり、または煎餅の大きさに対応した案内具を予め用意して置き適宜交換して取り付け使用が可能である。
【００２２】
【実施例１】
この発明の実施例を図１について説明する。整列した菓子類の上方に掴み上げ装置を整列機端の上部に移動し（ロボットアームの先端に掴み上げ装置が連結してある）、掴み上げ装置の枠体を下降させて、所定枚数の菓子類の整列長さに、相互間隔を設定した２枚の掴み片を掴み位置内の菓子類（以下煎餅という）の中に挿し込む。前記掴み片は弾性をもつ金属製又は合成樹脂製の薄舌板であって、煎餅と煎餅の間へ容易に挿し込まれる。そこで掴み片の一方を他方へ（又は両方を）接近させると、間に挟まれた複数枚の煎餅（例えば１０枚）を確実に掴み、かつ保持する。ついで掴み上げ装置を上昇させて、振動整列機上へ持ち上げる。
【００２３】
前記において、振動整列機は常時働いているので、前記のようにして煎餅を持ち上げると、煎餅を持ち上げた後の空隙は直ちに続く直立した煎餅列の進行により埋められる。
【００２４】
前記は一方の列の掴み装置を使用したので、次に他方の掴み装置を整列機端の上部へ運び、ついで掴み上げ装置の枠体を下降させて、掴み片の間に掴み位置内の煎餅を挟み（この場合に掴み片は一方又は両方を近接させる）保持した後、掴み装置を持ち上げる。そこでロボットアームを動かして、煎餅を保持した掴み上げ装置を、箱の上方へ移動する。前記において箱は、所定間隔のコンベアにより一定間隔毎に揃えて運ばれ、箱詰位置に停止待機している。
【００２５】
前記のようにして、２列の掴み装置が夫々の箱上へ対向したならば、２列の掴み装置を同時に下降させて、煎餅を箱内に収容し、ついで掴み片を若干後退させて保持状態を解いた後、掴み上げ装置を上昇させれば、全掴み上げ装置機は動作前の状態に戻ることになる。
【００２６】
前記のようにして煎餅を箱内に収容した後、箱はコンベアにより次工程へ送られる。
【００２７】
前記方法によれば、ロボットアームの動作と、掴み上げ装置の昇降などによって、１列又は複数列により煎餅を同時に多数持ち上げ箱詰することができる。
【００２８】
【実施例２】
この発明の装置の実施例を図２、３、４、５について説明する。この装置は、一方に煎餅の搬送機と整列機を有すると共に箱の搬送装置を有し、他方にロボットを配したもので、ロボットにはロボットアームを昇降すると共に、ロボットアーム端に掴み装置を連結した装置である。
【００２９】
図２において、煎餅１をホッパー２へ矢示３のように投入し、ベルトコンベア４を駆動させると、煎餅１は矢示５のように移動し、矢示６のようにフィーダー７上へ落下し、投入された煎餅中破損したものは、フィダー底面の孔から落下し篩分けせられる（図示していない）。ついで煎餅１は矢示８のようにフィーダー９上へ移り、更にフィーダー９を経て矢示１１のように整列斜板１０に至り、整列斜板１０を経て矢示１４のように整列板１２上へ移動し、直立して整列される。即ち、整列板１２上の煎餅１は、ストップ板１３から右方へ順次直立して密着整列している（図２中）。
【００３０】
次にロボット１５の上部には、ロボットアーム基杆１７ａの取付け台１６が縦軸１８の回りに回動自在に取付けられており、前記ロボットアーム基杆１７ａの先端部には、ロボットアーム１７の基部を固定した取付け板３２を横軸１９により回転自在に取付けている。前記取付け板３２の基端部には、連結杆３８の先端部がピン３３により取付けられているので、ロボットアーム１７は前記連結杆３８により制御される。該連結杆３８の基端部はピン３４により取付け台１６の突片１６ａに取付けられ、前記ロボットアーム基杆１７ａは軸３６により取付け台１６へ取付けられている（図５）。
【００３１】
前記ロボットアーム１７の先端部には、掴み装置２０の枠体２１が固定され、該枠体２１には、掴み片２２、２２の第１列の支杆２３が固定され、第２列の支杆２４がブラケット３７を介して昇降自在に架設されており、前記ブラケット３７は、ピストンロッド２５の上部に固定され、ピストンロッド２５はエアシリンダー２６に嵌挿入されている。従ってエアシリンダー２６へエアーを給排することによりブラケット３７を介して支杆２４は昇降する。
【００３２】
前記支杆２３、２４の各掴み片２２は、横軸３９に支持され、カム２８の回動動作で掴み片２２の基部側２２ａを拡げることによって、先端側２２ｂがせばまり、煎餅１を加圧挟着できるようになっている（図７）。
【００３３】
前記実施例において、ロボットアーム１７を動かして掴み装置２０を整列機２７のストップ板１３の上方に第１列の支杆２３の掴み片２２の一方の先端２２ｂを合わせ、ついで掴み装置２０の全体を下降して、支杆２３の掴み片２２を掴み位置２０ａ内の煎餅の間に挿し込むと共に、掴み片２２の基端側２２ａをカム２８を回動して開くと、掴み片２２の先端側２２ｂが閉じる側に動き、煎餅１ａを加圧挟着する。図中３５はカム２８の外周と掴み片２２の基端側２２ａを弾力的に当接させるスプリングである。そこで掴み装置２０をロボットアーム１７の先端で引き上げた後、矢示４０のように左方へ移動させ（図８ｄ）、第２の列の支杆２４を整列機２７のストップ板１３上に導くと共に、前記支杆２４を、下降させて、掴み片２２を掴み位置２０ａ内の煎餅１の間に挿入する。この動作はエアシリンダー２６にエアを送入し、ピストンロッド２５を図６中矢示２９のように下降させることによりできる。
【００３４】
ついで支杆２４を支杆２３の位置まで上昇させた後、ロボットアーム１７の先端を更に右方へ移動して、前記支杆２３、２４を、箱３０、３０ａの搬送コンベア３１、３１ａ上に移動させた後、前記ロボットアーム１７の先端を下降させて、掴み片２２（煎餅１を掴んでいる）を、前記箱３０、３０ａ内へ押入させると共に、カム２８を回転して、掴み片２２の先端側をゆるめ、煎餅１を放して掴み装置２０を引上げれば、前記一連の箱詰め作業を完了することができる。
【００３５】
前記整列機２７の整列板１２の上面は、煎餅の外周形状の略半分と同一形状の並列溝となし、その上の煎餅は振動により溝中を進行するにつれて直立して整列し、ストップ板１３に至る。前記整列板１２の終端のストップ板１３には、整列板の溝形毎に切欠部３９を設け、該切欠部３９を通して、ストップ板１３に当接した煎餅列３７の最先端面に掴み片の片方の先端側２２ｂの内面が当接する様に構成される（図１０）。前記実施例において、掴み片２２の開閉はカム２８によったけれども、カム２８に制限されることなく、要は掴み片２２の先端側を容易に開閉できれば、目的を達成することができる。
【００３６】
またロボットについては、幾多の構造が知られているが、ロボットアームの先端の上下、左右などの動作ができることを目的としており、具体的な構造に限定されるものではない。即ちこの実施例と同一又は近似の動作の出来るロボットは何れも使用することができる。
【００３７】
【実施例３】
この発明の装置の案内手段の実施例を、図１２（ａ）、（ｂ）、図１３に基づき説明する。案内手段を構成する案内具４１または４２の形状は、直径３ｍｍのステンレス線材をＵ字型に形成したもの４１、または２本の直径２．５ｍｍのステンレス線材線材を平行に並べて構成したもの４２である。案内具４１のＵ字の先端部から５ｃｍの所４５、案内具４２の先端部から５ｃｍの所４６を真上方向に僅かに角度を付けて曲げ（３〜５°程度でよい）、整列斜板１０から、矢示１４のように搬送されてくる煎餅１が案内具４１、４２の先端に引っ掛からない様に加工してある。案内具４１または４２を、整列機２７の整列板１２の各並列溝上方に、且つ並列溝と平行に、且つ直立並列した煎餅１の両肩部を夫々左右から案内具４１または４２の２本の線材が当接する位置に調節して配置し、案内具４１又は４２の終端部を固定具４３叉は４４で整列板１２の上枠４０に固定して案内手段を構成する。
【００３８】
次に、この装置の作動について説明する。煎餅１が整列斜板１０から矢示１４の方向に整列板１２の並列溝に沿って搬送されて来る。煎餅１は、整列機２７の整列板１２の並列溝に直立整列するが、直立整列した煎餅１の整列途中での飛び出し、浮き上がり防止の為、整列板１２の並列溝上方で平行に、且つ煎餅１の両肩部に２本の案内具４１または４２が当接するように設けられ、整列した煎餅１が、列から飛び出し、浮き上がりを防止する。この案内手段は、直立整列した煎餅１の両肩部に相当する２個所を２本の線材で構成される案内具４１または４２が連続して当接するように設けられているので、より安定したガイド機能がある。この案内手段により、整列のトラブルが防止でき充填作業がスムースにできる。この案内具４１、４２は、製造する煎餅１の大きさに応じて、予め設定位置を調整する必要がある。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、ロボットアームの先端側に掴み装置を取付けて、昇降及び左右できるようにし、前記掴み装置は、１列から数列まで取付け出来るようにしたので、ロボットアームの動作は高速という程でなくても、箱詰め作業の高能率化を達成できる効果がある。然して作業者を重労働から解放する効果がある。また直立整列した菓子類の案内手段を設け、この案内手段は直立整列した煎餅の両肩部に相当する２個所を２本の線材等で構成される案内具を夫々当接する構成としたので、より安定した案内機能があり、菓子類の飛び出し、浮き上がりが防止され充填包装工程でのトラブルが減少し、監視人の配置が不要となり、連続製造が可能で作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法の実施例のブロック図。
【図２】同じく装置の整列機関係の実施例の正面図。
【図３】同じく平面図。
【図４】同じく側面図。
【図５】同じくロボットの一例を示す図。
【図６】同じく掴み装置の一部拡大図。
【図７】同じく掴み片の実施例の一部拡大図。
【図８】同じく掴み装置の動作を示す説明図で
（ａ）２列の掴み装置移動図。
（ｂ）２列の掴み装置の左側動作図。
（ｃ）同じく左側上昇図。
（ｄ）同じく右動作図。
【図９】（ａ）同じく右側上昇図。
（ｂ）同じく箱上へ移動した図。
（ｃ）同じく箱詰完了図。
【図１０】同じく整列機の終端部の一部拡大正面図。
【図１１】同じく整列機、箱詰ライン及びロボットの配置概略図。
【図１２】（ａ）同じく、整列機にＵ字型案内具を取り付けた一部平面拡大図。
（ｂ）同じく、整列機に棒状案内具を取り付けた一部平面拡大図。
【図１３】同じく案内手段の概念図。
【符号の説明】
１ 煎餅
２ ホッパー
４ ベルトコンベア
７ フィーダー
９ フィーダー
１０ 整列斜板
１２ 整列板
１３ ストップ板
１５ ロボット
１６ 取付け台
１７ ロボットアーム
１８ 縦軸
１９ 横軸
２０ 掴み装置
２０ａ 掴み位置
２１ 枠体
２２ 掴み片
２３、２４ 支杆
２５ ピストンロッド
２６ エアシリンダー
２７ 整列機
２８ カム
３０ 箱
３１、３１ａ 搬送コンベア
３２ 取付版
３３、３４ ピン
３５ スプリング
３６ 横軸
３７ ブラケット
３８ 連結杆
３９ 切欠き
４０ 上枠
４１、４２ 案内具
４３、４４ 固定具
４５、４６ 先端部

Claims (9)

1. 直立して整列させた偏平な菓子類を、１度に複数箱分を各箱の枚数毎に掴んで持ち上げ、これを夫々の箱上に運び、ついで下降させて箱内に入れた後、菓子類を放すことを特徴とした菓子類の整列箱詰め方法。
2. 菓子類は、１列で１度に複数箱分毎に掴み、ついで位置を移動して２列目で１度に複数箱分毎に掴み、前記１列と２列を同時に移動して並列して与えられる箱内へ菓子類を夫々詰込むことを特徴とした請求項１記載の菓子類の整列箱詰め方法。
3. 菓子類の掴み列を２列以上とすることを特徴とした請求項２記載の菓子類の整列箱詰め方法。
4. ランダムに移送する菓子類の搬送手段、該搬送手段に連結した菓子類を直立させる整列手段、該整列手段の終端上へ臨ませる複数の掴み手段、この掴み手段を上下左右に移動させる移動手段、箱を複数列に整列搬送する搬送手段及び複数の箱に同時に箱詰する箱詰手段並びに、前記各手段の制御手段を順次連結設置したことを特徴とする菓子類の箱詰め装置。
5. ランダムに移送する菓子類の搬送手段、該搬送手段に連結した菓子類を直立させる整列手段及び直立し整列する菓子類の案内手段、前記整列手段の終端上へ臨ませる掴み手段、掴み手段を上下左右に移動させる移動手段、箱を複数列に整列搬送する搬送手段及び複数の箱に同時に箱詰する箱詰手段並びに、前記各手段の制御手段を順次連結設置したことを特徴とする菓子類の箱詰め装置。
6. 搬送手段はコンベアとし、整列手段は振動整列機としたことを特徴とする請求項４叉は５記載の菓子類の箱詰め装置。
7. 案内手段は、線材をＵ字型に形成し、又は線材を所定間隔で２本並列して並べて案内具とし、該案内具を整列板の各並列溝の上方で並列溝と平行し、且つ菓子類に当接する位置に配置し、整列板終端部の掴み位置を除く並列溝全長又は適宜の長さに、前記案内具の終端部を夫々整列板の上枠に固定して構成したことを特徴とする請求項５記載の菓子類の箱詰め装置。
8. 掴み手段は、対向設置した掴み片の一方又は両方の掴み片を他方の掴み片離接自在に設置したことを特徴とする請求項４叉は５記載の菓子類の箱詰め装置。
9. 掴み手段の移動手段は、ロボットアームとし、該ロボットアームは、先端側を上下左右できるように基端側を水平軸に回転自在に取付けたことを特徴とする請求項４叉は５記載の菓子類の箱詰め装置。

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