JP3796515B2 - 段積みされた物品の移送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、段積みされた複数の物品を段積み状態のまま移送する装置に関する。さらに特定すれば、本発明は上記の段積みされた物品を崩すことなく移送することができる段積みされた物品の移送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、物品たとえば商品の流通システムにおいて、たとえば販売店毎の注文に対応して注文された複数種類の商品を注文された個数ずつ選び出して集積する装置、いわゆる自動ピッキング装置が使用されている。
【0003】
このような自動ピッキング装置は、たとえば連続的に走行する複数のメインコンベアを備えており、これらのメインコンベアに沿って複数の商品の保管切出し装置が設けられている。これらの保管切出し装置には、それぞれ各種の商品が貯蔵されているとともに、商品の供給機構、すなわち商品の切出機構が設けられており、商品の切出信号に対応して貯蔵されている商品を上記のメインコンベア上に供給すなわち切出しがおこなわれる。
【0004】
また、このような自動ピッキング装置にはコンピュータ等の制御装置が設けられており、入力された商品注文票等に対応して上記の各切出機構に切出信号を送り、注文された所定の商品を上記のメインコンベア上に切出す。このメインコンベア上に切出された商品は、このメインコンベアの走行によって搬送される。これらのメインコンベアは、その下流側で合流されており、上記の商品はこのメインコンベアの下流側で合流集積され、販売店に対応した通い箱等の容器、すなわちコンテナ内に投入される。このようにして、販売店に対応したコンテナ内に注文された種類の商品が注文された数だけ投入され、このコンテナは指定された販売店に輸送される。
【0005】
このような自動ピッキング装置においては、段ボール箱を開梱して収容されている商品を取り出し、これらの商品を種類毎に仕分けして上記の保管切り出し装置に供給する作業も自動的に行われる。したがって、このような自動ピッキング装置には、段ボール箱を自動的に開梱し、内部の商品を取り出す装置が必要となる。
【0006】
ところで、たとえば上記の商品がたばこのカートンである場合に、このカートンは段ボール箱内に複数列複数段に、たとえば5列5段に段積みされたものが2群、合計50個のカートンが段積みされた状態で収容されている。このように多数のカートンを取り出して上記の保管切り出し装置に自動的に供給するには、これらのカートンを段積みされた状態のまま段ボール箱から取り出し、この後にこの整列状態を維持しつつ段ばらし等の工程をおこなう必要がある。しかし、このたばこのカートンは軽量であるとともに、その包装材の表面が滑りやすく、またカートンにも弾性があるため弾みやすく、段ボール箱から取り出した後に段積みの状態が崩れやすく、取扱が困難である。特に、このような段積みされた物品の移送の際に、これが停止する場合には衝撃や減速の加速度により上段のカートンが滑り、この段積みが崩れやすいという不具合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の事情に基づいてなされたもので、段積みされた複数の物品をその段積み状態を崩すことなく移送することができる段積みされた物品の移送装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された本発明は、複数の物品を段積みされた状態のまま移動させる移送機構を備え、この移送機構によって移動される物品に対向して配置され上端部が上記の物品の移動方向に後退するように回動自在に設けられた回動受壁を設け、この回動受壁を所定の速度で往復回動させ上記の段積みされた物品がこの回動受壁に衝突した場合にこの回動受壁をその上端部が後退するように回動させるとともにこれら物品が停止した後にこの回動壁を直立の状態に復帰させる緩衝駆動機構を設けたものである。
【0009】
これら段積みされた物品は上記の回動受壁に衝突して停止するが、この際にこの回動受壁は所定の速度でその上端部が後退するように回動する。よって、これら段積みされた物品は、その上段にゆくに従って前方にずれる。このようなずれは、この段積みされた物品が停止する際の傾向と合致するので、この段積みされた物品を無理なく受け止めることができる。また、これら各段の間のずれの際の摩擦抵抗によって、運動エネルギが吸収される。従って、この段積みされた物品を停止させる際に、これら物品は弾んで段積みが乱れたり崩れたりすることが防止される。また、この段積みされた物品が停止した後は、この回動受壁が鉛直に復帰し、これの物品の段間のずれが元に戻り、鉛直な段積み状態にもどる。
【0010】
また、請求項2に記載された本発明は、前記の段積みされた物品の移動経路の両側には、可動の側方案内板が設けられている。よって、この段積みされた物品が移動される際に、これらが側方に崩れることが確実に防止される。
【0011】
また、請求項3に記載された本発明は、前記の物品は、段ボール箱内に段積みされた状態で収容されており、前記の移送機構は上記の段ボール箱の後方から上記の物品を段積み状態のまま押出す押出しラム機構と、この段ボール箱の前方に設けられ押出された物品を段積み状態のまま移送する移送コンベアとから構成されている。したがって、この段ボール箱内に収容された物品をその配列を乱すことなく段積み状態のまま取り出すことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の一形態を説明する。この実施形態のものは、物品たとえば複数種類のたばこのカートンを各販売店からの注文に対応して注文された複数種類の種類のカートンを注文された数だけピッキングし、販売店に対応したコンテナ内に投入する自動ピッキング装置である。
【0013】
上記のたばこのカートンCは、図2に示すように、段ボール箱Bの内部にカートンCが横方向に5列、高さ方向に5段、長手方向に2群に整列され、合計50個のカートンが収容されている。この実施形態の自動ピッキング装置は、上記の段ボール箱Bを開梱し、内部のカートンCを取り出すとともに、これらカートンCを1個単位でピッキングし、販売店に対応した折り畳み形の通いコンテナ内に投入するものである。まず、図1ないし図12を参照してこの実施形態の自動ピッキング装置の概略的な構成および作用を説明する。
【0014】
図1はこのピッキング装置の全体を概略的に示し、図中の101は搬入コンベアであって、この搬入コンベア101によってたばこのカートンが収容された段ボール箱Bが搬入される。この段ボール箱Bは、図4に示すように、そのフラップが重ねられて閉じられており、上フラップF1と下フラップF2の縁部は互いに衝合されているとともに、粘着テープTによって封緘されている。
【0015】
この搬入コンベア101の下流側には、一連のローラコンベア102が設けられ、このローラコンベア102の経路に沿って、開梱装置200、フラップ開き装置301,302および押出し装置303が設けられている。
【0016】
上記の開梱包装置200では、図5に示すように、上記の段ボール箱BのテープTをその中心部すなわち上フラップF1と下フラップF2の衝合部に沿って切断する。なお、図5のLは切断線である。次に、図6に示すように、このテープTの切断線Lの部分からたとえば上フラップF1の内側に一対のカッタ部材201を挿入し、次いで図7に示すようにこれらのカッタ部材201を互いに離反する方向に移動させ、上フラップF1の両側端部の粘着テープTを切断し、上フラップF1を解放する。次に、同様な作動により図8に示すように下フラップF2の両側端部の粘着テープを切断し、この下フラップF2も解放する。
【0017】
次に、上記のように上フラップF1および下フラップF2が解放された段ボール箱Bは、ローラコンベア102によって上フラップ開き装置301および下フラップ開き装置302に送られ、図9に示すように上フラップF1および下フラップが略鉛直となる位置まで開かれて保持される。
【0018】
そして、この段ボール箱Bはさらに押出し装置303に送られ、このフラップの開かれている段ボール箱Bの内部には図9に示すように後端部から押出し部材304が挿入され、この押出し部材304によってこの段ボール箱B内のカートンCが5列5段2群に積まれたままの状態で押出される。
【0019】
次に、このように押出されたカートンCは、2群が分離されるとともにこの2群が横方向に整列され、10列5段に整列されて段ばらし装置401に送られる。この段ばらし装置401では、図10に示すように上記の10列5段のカートンCが昇降台405の上に載置され、またこの昇降台405の側方には上縁部に肩部を有する側壁部406が形成されている。そして、この昇降台405はカートンCの1個分の高さずつ間欠的に上昇し、10列5段のカートンCをその一段分ずつ側壁部406の肩部より上昇させる。また、この段ばらし装置には、段ばらし部材407が設けられており、昇降台405が上昇して最上段の10列のシガレットCが上記の側壁部406の肩部の上まで押上げられると、この段ばらし部材407が横方向に移動し、この最上段の10列のカートンCを肩部の上に押出し、この肩部に連続しているベルトコンベア408上に整列状態のまま移動させる。
【0020】
そして、このように10列ずつに段ばらしされたカートンCは、傾斜移動コンベア402によって保管切出し装置403に送られる。この保管切出し装置は、図13に示すように多数の傾斜ラック410を備えており、これらの傾斜ラック410は傾斜した長尺のローラーコンベアから構成され、上記の段ばらしされた10列のカートンCは、整列状態のままこれらの傾斜ラック410内に移送され、多数のカートンが密着状態で重力によって下方に付勢された状態で収納される。また、これらの傾斜ラック410は、設置面積を節減するために、図3に示すようにたとえば5段に配置され、これら5段の傾斜ラック410が互いに平行して多数個が配列されている。
【0021】
また、上記の傾斜移動コンベア402は、上記の保管切出し装置403の背面側すなわち傾斜ラック410の上端部側に沿って移動自在に設けられ、移動可能な台車と、この台車に設けられ傾斜角度が調整自在な傾斜ベルトコンベアを備えており、上記の多数の傾斜ラック410の任意の列の任意の段の傾斜ラック410に対応するように構成されている。そして、上記のベルトコンベア408上の段ばらしされたカートンCは、この傾斜移動コンベア402の傾斜ベルトコンベア上に移送され、この傾斜移動コンベア402はこの移送されたカートンCの種類に対応してこのカートンを収容する傾斜ラック410の位置まで移動し、またその傾斜ラック410の段すなわち高さに対応して傾斜角度が変化され、この傾斜ベルトコンベアの高さが対応する傾斜ラック410の上端部の高さと合致され、この傾斜ベルトコンベア上のカートンが整列状態のままその傾斜ラック410内に移送される。
【0022】
また、上記の各傾斜ラック410の下端部には、図3に示すようにそれぞれ切出し機構411が設けられている。これらの切出し機構411は、上記の傾斜ラック410内に収容された複数のカートンCの最下端のカートンCを保持し、これらのカートンCが重力によって落下するのを阻止しているとともに、切出し信号に対応してこの最下端のカートンCの保持を解放してこの最下端のカートン1個だけを落下すなわち切出しがおこなわれる。
【0023】
また、これら整列された傾斜ラック410の下端部に沿ってメインコンベア501が設けられている。これらのメインコンベア501は、上記の傾斜ラック410の各段に対応して高さ方向に5段に配列されている。これらのメインコンベア501は、長尺のベルトコンベアから構成されている。そして、上記の傾斜ラック410の下端部の切出し機構411によって最下端の1個のカートンCの落下すなわち切出しがおこなわれると、この切出されたカートンCがこのメインコンベア501上に滑り落ち、このメインコンベア501によって搬送される。
【0024】
また、これらのメインコンベア501の末端部はそれぞれカーブコンベア502aおよび下降傾斜コンベア502bに接続されている。これらの下降傾斜コンベア502bは下方に向けて傾斜しており、これらの下降傾斜コンベア502bの末端部は互いに同一の水平面上に互いに平行に整列された状態に合流されている。そして、これらの下降傾斜コンベア502bの末端部には合流コンベア601が接続されている。
【0025】
また、上記のメインコンベア501は、連続したベルトコンベアであるが、このベルトの走行量はロータリーエンコーダ等により検出されるとともにコンピュータ等の制御装置で管理されている。また、このメインコンベアのベルトは一定の間隔毎に仮想的に区画され、この仮想的に区画された区間すなわち仮想バケットが形成されており、これらの各仮想バケットの移動位置は常時上記の制御装置で追尾管理され、追尾制御されている。そして、上記の各傾斜ラック401の切出し機構411には、上記の仮想バケットの移動と同期して切出し信号が送られ、切出されたカートンCがこれらの仮想バケットの中央部に載置される。また、この切出されたカートンCの種類と仮想バケットとの関係は上記の制御装置によって販売店からの注文に対応して管理されるとともに、これらの各メインコンベアの仮想バケットが上記の合流コンベア601の始端部において、横方向に整列した状態で合流するように構成されている。したがって、この合流コンベア601には、所定の銘柄のカートンが載置されている仮想バケットが合流し、これらの仮想バケット内に載置されている5個の所定の銘柄のカートンが図11に示すように横方向に並んだ状態で合流し、集積される。
【0026】
また、この合流コンベア601の末端部は投入コンベア604に接続され、この投入コンベア604の末端部にはコンテナ搬送装置602が設けられている。このコンテナ搬送装置602には、コンベア603を介して各販売店毎に対応した折り畳み形の通いコンテナVが順次搬送される。このコンテナ搬送装置602は、図12に示すように搬送されたコンテナVをその開口を略鉛直にした状態で下方に移動させるものであり、これらのコンテナVの上面開口はやや上方を向いてほぼ鉛直に保持され、上記の投入コンベア604の末端に対向している。したがって、図11に示すように整列されて送られて来たカートンCは、この投入コンベア604からこのコンテナV内に5個ずつ投入される。このコンテナVは、このカートンを5列ずつ最大6段収容できる容積を有しており、上記の投入コンベア604から1段ずつカートンが投入される毎にこのコンテナ内に積まれたカートンの高さ分に対応して下降し、このコンテナV内に投入されたカートンは5列6段に整然と段積みされる。
【0027】
このようにして、この販売店に対応したコンテナV内には、注文された銘柄のカートンCが注文された数だけ投入され、このコンテナは対応する販売店に輸送される。なお、販売店からの注文の品数が多い場合には、1店に対して複数のコンテナが指定され、これらのコンテナ内に所定のカートンCが投入されることはもちろんである。
【0028】
次に、前記の開梱装置200において、図5に示すように段ボール箱BのテープTを切断するテープ切断装置を図13ないし図15を参照して説明する。このテープ切断装置は、前述したように、段ボール箱Bの上フラップF1と下フラップF2との衝合部を封緘している紙または合成樹脂の粘着テープTをこれらフラップの衝合面に沿って切断するものである。なお、このテープ切断装置は、上記の開梱包装置200の最上流側の部分に設けられている。
【0029】
図中の102は前述のローラコンベアであり、このローラコンベア102上を段ボール箱Bはそのテープで封緘された面を左右側方に面して搬送されてくる。そして、このローラコンベア102跨ぐようにして、フレーム202が設けられ、このフレーム202上には左右一対の移動台203が左右に移動自在に設けられている。また、これらの移動台203からは、下方に向けて案内柱部204が鉛直に突設され、これらの案内柱部204にはそれぞれカッタ機構台205および検出器台206がそれぞれ上下に移動自在に案内されている。そして、上記のカッタ機構台205にはカッタ機構212がそれぞれ設けられ、また上記の検出器第206にはそれぞれ左右2対の検出器213が設けられている。
【0030】
そして、上記の移動台203にはそれぞれラック207が接続され、これらのラック207は1個のピニオン208の上下に噛合し、このピニオン208はモータ209によって正逆両方向に回転駆動される。したがって、このピニオン208が回転することにより、上記の移動台203は互いに反対方向に等しい距離だけ移動され、互いに近接または離反する。そして、上記の段ボール箱Bが搬送されて所定の位置に停止すると、これらの移動台203が互いに近接し、上記のカッタ機構212がこの段ボール箱Bの左右両面に当接して押圧し、この段ボール箱Bをこの装置の中央に位置決めする。
【0031】
また、上記の案内柱部204に沿って、それぞれ第1のスクリューロッド201および第2のスクリューロッド211が回転自在に支承され、これらは直列に接続されている。そして、上記の検出器台206は上記の第1のスクリューロッド210に螺合し、また上記のカッタ機構台205は第2のスクリューロッド211に螺合している。そして、この第2のスクリューロッド211のピッチは、上記の第1のスクリューロッド210のピッチのちょうど半分に設定されている。したがって、これらの第1および第2のスクリューロッド210,211が一体的に回転すると、上記の検出器台206およびカッタ機構台205はそれぞれ上下に移動するが、カッタ機構台205の移動量は検出器台206の移動量のちょうど半分になる。また、これら左右のスクリューロッド210,211は、スプライン軸214、ギアボックス216,217を介してモータ215により正逆両方向に回転駆動されるように構成されている。
【0032】
そして、上記の2対の検出器213は、左右に互い対向して配置された対をなす光源および光検出器からなる透過形のもので、これらの2対の検出器213は上下にわずかに離れて配置されている。したがって、上方の検出器において光が透過し、下方の検出器において光が遮断された場合には、これらの上下の検出器の間に段ボール箱Bの上面が位置していることが検出され、このようにしてこの段ボール箱Bの上面の位置が検出される。そして、この検出器213がこの段ボール箱Bの上面を検出した時点で、上記のモータ215の回転が停止される。この場合に、上記のカッタ機構台205の上下の移動量はこの検出器台206の半分であるから、このカッタ機構台205は、この段ボール箱Bの高さ方向の中央、すなわち粘着テープTで封緘されている上下のフラップの衝合面に正確に位置決めされ、この位置に沿ってテープTが水平に切断される。
【0033】
次に、このテープを切断するカッタ機構212について図14および図15を参照して説明する。このカッタ機構212には、それぞれ送りコンベア220が設けられており、上記の段ボール箱Bの側面に当接するベルト221が走行自在に設けられている。そして、このベルト221は、図14に矢印で示すように、この段ボール箱Bの送り方向に走行される。したがって、これらのベルト221によって段ボール箱Bを挟圧するとともに、このベルト221を走行させることによって、この段ボール箱Bはローラコンベア102上を移動する。
【0034】
また、この送りコンベア220の上方には、水平方向に沿って、カッタ刃225が設けられている。このカッタ刃225は、円板状をなし、その周縁部に刃先が形成されている。また、このカッタ刃225は、鉛直の回転軸227に取り付けられており、この回転軸227はギアボックス228を介してモータ229に接続されている。したがって、このモータにより、このカッタ刃225は高速で回転駆動される。また、このカッタ刃225を囲んでガイドカバー226が設けられ、このガイドカバー226に形成されたスリットからこのカッタ刃225の周縁部が上記の段ボール箱のうち最も薄い段ボールの厚さより少ない距離だけ突出している。
【0035】
次に、このテープ切断装置の作用を説明する。まず、段ボール箱Bが所定の位置に搬送されてくると、上記の移動台203が互いに近接し、カッタ機構212のベルト221でこの段ボール箱Bの両側面を挟圧し、この段ボール箱Bを中央に位置決めする。次に上記の保持が一端解放されたのち、検出器台206およびカッタ機構台205が上下に移動し、前述のようにこのカッタ機構212のカッタ刃225が段ボール箱Bの高さ方向の中央、すなわち上下のフラップの衝合位置に合致する。
【0036】
そして、上記のベルト221が走行され、これによって段ボール箱Bは所定の速度で移動され、この移動に伴って上記の回転するカッタ刃225によりこのフラップの衝合線に沿って粘着テープTを切断する。なお、このカッタ刃225の周縁部は、上記のガイドカバー226から段ボールの厚さ分しか突出していないので、この段ボール箱Bの内部のカートンを損傷することはない。
【0037】
そして、このようにして粘着テープが切断された段ボール箱Bは、前述のようにこれらフラップの両側の部分の粘着テープが切断され、これらフラップが開放され、フラップ開き装置302および押し出し装置303に送られる。この場合に、たとえば粘着テープTが合成樹脂フイルムからなる粘着テープの場合には、前記の図6のようなカッタ部材201でこの粘着テープTを突き破ってフラップの内部に挿入することが困難になる場合があるが、上記のテープ切断装置によって予めこのテープTを切断してあるので、上記のカッタ部材201がフラップ内部に確実に挿入される。
【0038】
次に、前述したフラップ開き装置302および押し出し装置303の構成を説明する。まず、図16を参照してこれらの部分の全体的な配置を説明する。図中の301は回転装置であって、フラップが開放されてローラコンベア102上を搬送されて来た段ボール箱Bを水平方向に90°回転させ、カーブコンベア102上に移送するものである。上記の段ボール箱Bは、上記のローラコンベア102上をそのフラップの面を左右両側に位置した姿勢で搬送されてくるが、上記の回転装置によってこの段ボール箱Bは90°回転され、そのフラップの面が搬送方向前後に面するように姿勢を変更されて上記のカーブコンベア102上を搬送される。
【0039】
そして、このカーブコンベア102の末端部には、フラップ開き装置302が設けられ、搬送方向前側の上下のラップが上下に180°一杯に開かれる。そして、この段ボール箱Bはその姿勢のまま横方向に移動され、コンベア103上に移送され、横方向に移動されて押し出し装置303に送られる。この押し出し装置では、図9に示すようにこの段ボール箱Bの後側の上下のフラップF1,F2も180°一杯に開かれ、ラム部材304によって内部のカートンCが押し出されるものである。
【0040】
次に、図17ないし図25を参照して、このフラップ開き装置302の構成および作用を説明する。上記のカーブコンベア102の末端部には、これを跨ぐようにしてフレーム310が設けられている。そして、このフレーム310には押圧板311およびこれを上下に移動させるシリンダ機構312が設けられ、搬送されて来た段ボール箱Bの上面を押圧して保持固定する。
【0041】
また、この段ボール箱Bの前面に対向して押え板315が設けられ、この押え板315はシリンダ機構320によって前後に移動される。また、この段ボール箱Bの前面の上フラップF1および下フラップF2にそれぞれ対応してそれぞれ2個の吸着パッド316,317が設けられ、これらはシリンダ機構321,322によってそれぞれ前後の移動される。また、これらの吸着パッド316,317にはそれぞれ負圧が作用され、上記のフラップを吸着するように構成されている。なお、上記の押え板315には図19に示すように切欠部325が形成され、上記の吸着パッド316,317はそれぞれこれらの切欠部325内に位置しており、これら吸着パッド316,317と押え板315はそれぞれ独立して移動できるように構成されている。また、これらの下方には、下フラップ押え318が設けられ、この下フラップ押え318はシリンダ機構323によって前後に移動されるように構成されている。
【0042】
さらに、このフレーム310の側部には、フラップ開け機構340が設けられている。この機構は、このフレーム310の側部に設けられたシリンダ機構342が設けられ、このシリンダ機構342から上記の段ボール箱Bの前面を横断する方向に水平な開き板341が突設されている。そして、この開き板341は、上記のシリンダ機構342によって上下に移動されるように構成されている。また、この開き板341は、上記の段ボール箱Bの前面との間に比較的大きな隙間が形成されるように各部の位置が設定されている。
【0043】
また、このフレーム310の下部には、昇降自在なベルトコンベア等の機構からなる移送機構345が設けられ、上記のカーブコンベア102の末端部に載置されている段ボール箱Bをその姿勢を変えずに横方向に移動させ、そのままコンベア103上に移送するように構成されている。
【0044】
次に、図20ないし図25を参照して、上記の前側のフラップの開き装置302の作用を説明する。まず、図20に示すように、上記の押え板315および吸着パッド316,317が前進した状態で待機しており、カーブコンベア102の末端まで搬送されてきた段ボール箱Bはその前面がこの押え板315に当接して所定の位置に停止する。そして、上記の押圧板311が下降してこの段ボール箱Bを押圧し、この位置に保持する。
【0045】
次に、図21に示すように、押え板315、上側の押圧パッド316が後退し、下側の吸着パッド317に負圧が作用し、この下側のフラップF2を吸着するとともに後退し、この下側のフラップF2を上記の開き板341より後退した位置まで開く。そして、この段ボール箱Bの上方から上記の開き板341が下降し、この開かれた下フラップF2と段ボール箱Bの前面との間に侵入する。次に、この下側の吸着パッド317が後退し、この開き板341はさらに下降し、図22に示すように、下フラップF2を180°反転させて一杯に開いた状態にする。そして、上記の下フラップ押え318が前進し、この開かれた下フラップF2を開いた状態に保持する。
【0046】
次に、図23に示すように、上記の上側の吸着パッド316が前進するとともに上フラップF1を吸着して後退し、この上フラップF1を段ボール箱Bの前面から引き離すとともに、開き板341が上昇してこの上フラップF1と段ボール箱Bの前面との間に侵入する。
【0047】
次に、図24に示すように、この上側の吸着パッド316が後退するとともに、この開き板341がさらに上昇し、上フラップF1を180°反転させて一杯に開いた状態に保持する。したがって、この状態では、上下のフラップF1,F2が開き板341および下フラップ押え318によって一杯に開かれた状態に保持されている。
【0048】
そして、この状態において、上記の移送機構345によって、この段ボール箱Bはそのまま横方向に移動され、前記のコンベア103に移送される。この場合、このコンベア103の側方の上下には保持レール部材346が設けられており、上記の上および下フラップF1,F2はこれらの保持レール部材346に当接して開いた状態を保持されたまま前記の押し出し機構303に送られる。
【0049】
上記のようなフラップの開き装置は、吸着パッド316,317によってフラップを段ボール箱Bの前面から引き離した状態でこのフラップと段ボール箱Bの前面との間に開き板341を侵入させてフラップを開くので、この開き板341と段ボール箱Bの前面との間に大きな間隙を設定することが可能である。したがって、この段ボール箱Bの前面から万一カートンが飛び出していても、この開き板341がこの飛び出しているカートンに干渉して破損する可能性を減少させることができる。
【0050】
次に、上記の押し出し機構303について、図26ないし図42を参照してその構成および作用を説明する。この押し出し機構303は、前記のように前側のフラップが開かれた段ボール箱が搬送され、この段ボール箱の後側のフラップを一杯に開くとともに、内部の積み重ねられたカートンを崩すことなく押し出すものである。
【0051】
すなわち、上記のコンベア103の末端部を跨ぐようにしてフレーム350が設けられており、このフレーム350には、位置決め保持機構351、後フラップ開き機構357、押出しラム機構358が設けられている。
【0052】
上記の位置決め保持機構351は、一対の位置決め部材352およびこれらを上下に移動させるしとともに互いに近接および離反させる駆動機構354、および保持部材353およびこれらを上下に移動させるシリンダ機構355から構成されている。そして、上記の段ボール箱Bがコンベア103上を搬送されてくると、上記の位置決め部材352が下降するとともに互いに近接し、これらの間で段ボール箱Bの両側面を挟圧し、この段ボール箱Bを所定の位置に位置決めする。また、これとともに、上記の保持部材353が下降して段ボール箱Bの上面を押圧する。したがって、この段ボール箱Bは、両側および上方から所定の位置に押圧保持される。
【0053】
また、上記の後フラップ開き機構357は、図28に示すように、昇降部材360およびこれを昇降させるシリンダ機構361を備え、この昇降部材360には水平方向に移動自在に開き板363が設けられ、この開き板363はシリンダ機構362によってこの昇降部材360に対して水平方向にすなわち上記の段ボール箱Bの後面に接離する方向に往復移動される。この開き板363は、この段ボール箱Bの後面を横断する方向に水平に延長されている。また、このフレーム350の下方には、下フラップ押え364が設けられ、この下フラップ押え364は駆動機構359によって上下に移動される。なお、これらの昇降部材360および開き板363等は、制御装置等によって後述する所定のタイミングで作動するように制御される。
【0054】
また、上記の押出しラム機構365は、この段ボール箱Bの断面よりやや小さい寸法のラム304およびラム棒368を備え、このラム棒365は駆動機構366によって前後に往復移動され、上記のラム304によって段ボール箱Bの内部のカートンを後端部から押圧し、この段ボール箱Bの前面から押出すように構成されている。
【0055】
次に、上記の後フラップの開き機構の作動を図31ないし図37を参照して説明する。まず、上記の開き板363が前進して段ボール箱Bの後面に近接した状態でこの後面に沿って下降する。この場合に、上記の上フラップF1はその弾性で少し浮いているが、この開き板363によって後面に沿うように戻され、この開き板363はこの上フラップF1に摺接しながら下降する。したがって、万一この段ボール箱Bの内部のカートンが後面から少し突出していても、この上フラップF1で押し戻され、この開き板363と干渉することはない。そして、この開き板363は、浮いている状態の下フラップF2と後面との間に侵入する。
【0056】
次に、図32に示すように、この開き板363は後退し、段ボール箱Bの後面から離れるとともに、この板フラップもこの後面から引き離す。そして、この状態からさらに下降し、図33に示すように、下フラップF2を180°反転させて一杯に開く。この場合に、この開き板363はこの段ボール箱Bの後面から十分に離れているので、この後面からカートンが少し飛び出していても、このカートンと干渉してこれを損傷することがない。そして、このようにして開かれた下フラップF2は下フラップ押え364によって保持される。
【0057】
次に、図34に示すように、この開き板363は上昇し、図35に示すように段ボール箱Bの略中央部でその後面に近接する。そして、この後に図36に示すように上昇し、上フラップF1と段ボール箱Bの後面との間に侵入し、再びこの後面から離反してから再度上昇をし、図37に示すようにこの上フラップF1を180°反転して一杯に開いた状態にする。そして、この状態において、前記のラム304が前進し、この段ボール箱Bの内部のカートンを押出す。なお、この場合に左右のフラップはこのラム304に押されてこの段ボール箱Bの内部に折り込まれるが、これにより押出されるカートンが崩れることはない。
【0058】
上記のような構成によれば、段ボール箱Bの面に近接した状態で開き板363がフラップとこの段ボール箱の面との間に侵入し、この後にこの開き板363が段ボール箱の面から離れ、このフラップを引き離すので、作動が確実である。また、この開き板263は、このフラップの根元部から離れた箇所に当接してこのフラップを反転させて開くので、このフラップが開かれる際の回動抵抗が大きい場合でも、この開き板363とフラップとの押圧力が過大となってこのフラップの根元部を破断してしまうようなことはない。
【0059】
また、この段ボール箱Bの内部のカートンが後面から少し飛び出していたような場合でも、この開き板363はこの後面から離れて昇降するので、この飛び出したカートンを損傷することはない。また、この装置では、後フラップの開きとラムによる押出しを兼用しており、この段ボール箱Bの後方には大形のラム304およびその駆動機構358が設けられているが、上記のものは、この段ボール箱Bの後側にはこれを横断する方向に開き板363が配置されるだけであり、フラップを引き離す機構等を必要としないので、このラムの駆動機構の設置の空間が十分に確保される。
【0060】
なお、上記の開き板363の作動は、上記の段ボール箱の面との接離作動と同時に昇降してもよく、このような場合にはこの開き板363の移動軌跡は8字状となる。
【0061】
また、上記の押出し装置303には、上記のように段ボール箱Bから積み重ねた状態のまま押出されたカートンCを崩すことなくコンベア105に移送して前述した段ばらし装置401に搬送するための移送装置370が設けられている。以下、図29および図30、および図38ないし図42を参照してこの段積みされたカートンの移送装置370を説明する。
【0062】
上記のコンベア105と前記のコンベア103との間には、これらと直交した短い移送コンベア371が設けられ、上記の段ボール箱Bの前面から押出されたカートンCは、5段の段積み状態のままこの移送コンベア371によって移動され、上記のコンベア105上に移送される。
【0063】
この移送コンベア371の両側および上記のコンベア105上にわたって、一対の側方案内板373が設けられており、これらの側方案内板373はラック374およびピニオン375によって互いに接離する方向に移動され、また上下に移動されるように構成されている。そして、上記の押出されたカートンがコンベア105上まで移送される際には、これら側方案内板373が下降するとともに互いに近接し、移動する積層されたカートンの両側を案内してこれら積層されたカートンが崩れるのを防止する。
【0064】
また、上記のコンベア105の側方には、上記の移送コンベア371の末端部に対向して緩衝整列機構380が設けられている。この緩衝整列機構380は、上記の移送コンベア371に対向して配置された回動受壁381が設けられており、この回動受壁381はアーム383によって回転軸382まわりに回動自在に支障され、図30に示すようにその上部がコンベア105から離反するように回動する。
【0065】
また、このアーム383の先端部には、緩衝駆動シリンダ384が接続されている。この緩衝駆動シリンダ384はたとえば復動形のエアシリンダであって、その供給空気圧は後述するような制御される。
【0066】
次に、上記の緩衝整列機構380の作用を図38ないし図42を参照して説明する。まず、図38に示すように、前方の第1の群のカートンCがラム304によって移送コンベア371上に押出される。したがって、この押出された5段のカートンCは、図39に示すように段積み状態のままこの移送コンベア371によってコンベア105上に移送される。
【0067】
この際に、この段積みされたカートンCの下段のカートンはこのコンベア105の摩擦抵抗を受け、上段のカートンCが前方に相対的に移動する傾向がある。そして、この場合に、上記の緩衝駆動シリンダ384に供給される空気圧が調整され、図40に示すように、上記の前方に崩れる傾向に合致した量と速度で上記の回動受壁381を回動させる。したがって、これら段積みされたカートンCは、無理なくこの回動受壁381によって緩衝されつつ受け止められ、停止する。この場合に、上記の回動受壁381の回動量および速度は、この段積みされたカートンCが停止する際の傾向に対応しているとともに、これら各段のカートンの相互のずれによりその摩擦によって運動エネルギが吸収される。したがって、これら段積みされたカートンCが受け止められて停止する際に、カートンCの跳ね返り等がほとんどなく、この積み重ね状態が崩れることはない。
【0068】
そして、このカートンCが停止したら、この緩衝駆動シリンダ384に供給される空気圧が制御され、この緩衝駆動シリンダ384はゆっくり伸張し、図41に示すようにこの回動受壁381がゆっくり鉛直位置まで復帰する。よって、このカートンCは、再び真っ直ぐに積み重ねられた状態に復帰する。したがって、この段積みされたカートンCは、ほとんど崩れることなくこのコンベア105上に移送される。
【0069】
そして、上記の作動が停止したら、コンベア105が駆動され、この5段に積み重ねられたカートンCが前述の段ばらし装置401に送られる。そして、この前側の群のカートンCが送られた後には、図42に示すようにラム304が再び前進して後側の群のカートンCを移送コンベア371上に押出し、後は上述と同様の作動を繰り返す。
【0070】
なお、本発明は上記の実施形態には限定されない。たとえば、本発明はカートンの他に、その他の物品を段積み状態で移送する装置一般に適用することができる。また、本発明はカートン等の物品を段ボール箱から取り出して段積み状態のまま移送するものには限らず、その他一方のコンベアから他方のコンベアに、またトレー、パレット等の上に段積みされた物品を段積み状態のまま他の箇所に移送する装置一般に適用できるもとはもちろんである。
【0071】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、段積みされた物品を崩すことなくそのまま確実に移送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の自動ピッキング装置の全体の概略的な斜視図。
【図2】ダンボール箱と内部に収容されたカートンの状態を説明する斜視図。
【図3】図1の3−3線に沿う断面図。
【図4】段ボール箱の外形の斜視図。
【図5】段ボール箱の開梱状態を説明する斜視図。
【図6】段ボール箱の開梱状態を説明する斜視図。
【図7】段ボール箱の開梱状態を説明する斜視図。
【図8】段ボール箱の開梱状態を説明する斜視図。
【図9】段ボール箱からカートンを押出す状態の斜視図。
【図10】カートンの段ばらしの状態の斜視図。
【図11】合流したカートンの斜視図。
【図12】投入コンベアとコンテナ搬送装置の側面図。
【図13】テープ切断装置の正面図。
【図14】カッタ機構の図13の14−14矢視図。
【図15】図14の15−15線に沿う断面図。
【図16】フラップ開き装置および押出し装置の部分の概略的な平面図。
【図17】フラップ開き装置の平面図。
【図18】フラップ開き装置の側面図。
【図19】押え板および吸着パッドの斜視図。
【図20】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図21】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図22】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図23】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図24】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図25】フラップ開き作動を説明する斜視図。
【図26】押出し装置および移送装置の平面図。
【図27】図26の27−27矢視図。
【図28】後フラップ開き機構の側面図。
【図29】緩衝整列機構の正面図。
【図30】図29の30−30線に沿う断面図。
【図31】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図32】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図33】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図34】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図35】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図36】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図37】後フラップの開き作動を説明する側面図。
【図38】カートンの押出し移送作動を説明する側面図。
【図39】カートンの押出し移送作動を説明する側面図。
【図40】カートンの押出し移送作動を説明する側面図。
【図41】カートンの押出し移送作動を説明する側面図。
【図42】カートンの押出し移送作動を説明する側面図。
【符号の説明】
200…開梱装置
301,302…フラップ開き装置
303…カートン押出し装置
371…移送コンベア
380…緩衝整列機構
381…回動受壁
383…緩衝駆動シリンダ
Claims (3)
- 段積みされた複数の物品を段積み状態のまま移送する装置であって、上記の物品を段積みされた状態のまま移動させる移送機構と、この移送機構によって移動される物品に対向して配置され上端部が上記の物品の移動方向に後退するように回動自在に設けられた回動受壁と、上記の回動受壁を所定の速度で往復回動させ上記の段積みされた物品がこの回動受壁に衝突した場合にこの回動受壁をその上端部が後退するように回動させるとともにこれら物品が停止した後にこの回動壁を直立の状態に復帰させる緩衝駆動機構とを具備したことを特徴とする段積みされた物品の移送装置。
- 前記の段積みされた物品の移動経路の両側には、可動の側方案内板が設けられていることを特徴とする請求項1の段積みされた物品の移送装置。
- 前記の物品は、段ボール箱内に段積みされた状態で収容されており、前記の移送機構は上記の段ボール箱の後方から上記の物品を段積み状態のまま押出す押出しラム機構と、この段ボール箱の前方に設けられ押出された物品を段積み状態のまま移送する移送コンベアとから構成されていることを特徴とする段積みされた物品の移送装置。
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