JP4366630B2 - 物品集積搬送カートン充填システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
多数の錠剤をシート状にパックしたＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品をコンベアにより搬送し、所定位置に整列させ、その整列した物品を複数ｎ個同時に集積ホルダーに必要数Ｐ個集積させ、そのＰ個の物品をクリップした状態でホルダー循環コンベアに搭載し、所定位置で、そのＰ個の物品を自動的に下流工程のカートンに充填するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上流側のコンベアから搬送されてくる物品を、１個ずつ取出して、それを下流側のコンベア上のカートンに所定数量になるまでその物品を集積して、カートン充填を行うコンベアシステムが通常であった。
【０００３】
しかしながら、以上のように物品を集積し、カートン充填を行うコンベアシステムは非効率的な工程であった。なぜならば、物品１個毎にそのハンドリング工程処理を行い、そのハンドリング工程が比較的長い時間を消費するにもかかわらず、一箱のカートンに充填するそのハンドリング工程を複数回（Ｐ回）繰返す必要があった。
【０００４】
一方、ハンドリング工程を短い時間に設定すると確実性、信頼性が低下し、短くするには限度があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０６−２６２５７２号公報（第２，３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平０９−２６７８０３号公報（第２，３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点に鑑みてなされたものであり、前記ハンドリング工程の確実性、信頼性を低下させずに処理時間を短くした、高効率の物品の集積とカートン充填が処理できるコンベアシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
すなわち、前記物品のハンドリング工程を１個ずつでなく、複数個（ｎ個）同時に並列処理できるコンベアシステムにより、従来に比較してほぼ１／ｎの短い時間で一箱のカートンの充填処理が行えるコンベアシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の物品集積搬送カートン充填システムは、多数の錠剤をシート状にパックしたＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品を順次載せて搬送させる上流側コンベアと；
その上流側コンベアから搬送された前記物品を順次載せて搬送する搬送機構と、その終端部で複数ｎ個の物品が所定間隔・位置に配置されるように、搬送され移動する該物品毎にそれぞれ遮るストッパ棒をストッパ制御信号によって出入させるｎ個のストッパ機構とを備える整列コンベアと；
カートン梱包単位、複数Ｐ個の物品を１個ずつ順次重ねて集積できる傾斜集積背板及び、その両側表面部に垂直に設けられた左右２枚の挟持側板からなる収納構造と、その挟持側板の間隙長を圧縮・拡張するカムの正反回転方向を定めるカムフォロアと、そのカムフォロアの押上げによりＰ個集積された物品を挟持状態から開放状態とするリンク機構と、カムフォロアが自然放置の場合においては、挟持側板間の間隔長を狭くするように動作して、物品を挟持状態とする挟持スプリング機構とを備える集積ホルダー群と；
それら集積ホルダーを循環させるため、搬送されてくる空の集積ホルダーを終端側に少なくともｎ個直列配置させる第１のコンベア部と、
そのコンベア部に平行して設置され、前記物品が充填された集積ホルダーを少なくともｎ個直列配置させて前記コンベア部と反対方向に搬送させる第２のコンベア部と、
前記第１のコンベア部の前記終端側にあるｎ個の集積ホルダーのそれぞれ側面に対しコンベア側面部に設けられた第１のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて平行して隣接している前記第２のコンベア部の始端側へ押出す第１のシフト棒機構部と、
前記第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの側面に対し、コンベア側面部に設けられた第２のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて、前記第１のコンベア部の始端側に押出す第２のシフト棒機構部との４部構成を備えるホルダー循環コンベアと；
前記第１のコンベア部の終端側にあるｎ個の空の集積ホルダーに対して、前記整列コンベアの終端部から、整列したｎ個の物品を、同時に取込み、それらをｎ個の集積ホルダーに投入し、それらをＰ回繰返し、各集積ホルダーはそれぞれＰ個の物品を集積するため、整列コンベアに整列したｎ個の物品をそれぞれ第１の吸着／把持制御信号によって吸着／把持のＯＮ・ＯＦＦを行うｎ組の吸着／把持口を設ける第１の吸着／把持アーム部と、その第１の吸着／把持アーム部を整列コンベア終端部と第１のコンベア部終端部間を第１の移動制御信号によって移動させる第１の移動アーム部とを備える集積移載ロボットと；
前記第２のコンベア部の終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーからＰ個の物品を挟持し、それをカートン組立装置からカートンコンベアに乗って流れてくるカートンへ投入し、カートンへ充填するため、第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの物品を挟持制御信号によってＰ個挟持のＯＮ・ＯＦＦを行う挟持機構を設ける挟持部と、その挟持部を第２のコンベア部と隣接する下流側の前記カートンコンベア上のカートン間を第２の移動制御信号によって移動させる第２の移動アームとを備えるカートン充填ロボットと；
装置全体を制御するための中央制御コンピュータ部とその制御に必要な記憶装置とから構成し、前記整列コンベアのストッパ機構にストッパ制御信号を送り、ｎ個の物品を所定位置に配置させる手段と、前記第１のシフト棒機構部に第１のシフト棒制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを第２のコンベア部の始端側へ押出す手段と、前記第２のシフト棒機構部に第２のシフト棒制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーを第１のコンベア部の始端側へ押出す手段と、第１の吸着／把持部及び移動アーム部へ第１の吸着及び移動制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを同時に整列コンベアから第１のコンベア部にＰ回繰返して移す手段と、挟持部及び第２の移動アーム部へ挟持及び第２の移動制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーのＰ個の物品を第２のコンベア部からカートンコンベアへ移す手段とを少なくとも備えるコンピュータシステムと；
を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第１のコンベア部は、さらにその終端側上に直列配置されたｎ個の空の集積ホルダーのそれぞれの前記カムフォロアを押上制御信号によってその下側から上へ押上げる第１のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの前記収納構造の底面部で投入された物品を位置制御信号によって所定最短距離で受ける位置に調整する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第１のコンベア部終端側上に空の集積ホルダーがｎ個配置されたときは、押上制御信号を送り、物品が投入される毎に前記所定の最短距離を維持するように次第に搭載板位置を下げて収納構造部へ集積させ所定Ｐ個に達すれば、押上制御信号と位置制御信号をＯＦＦとして自動的に挟持状態にする手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２のコンベア部は、さらにその終端側上に位置する少なくとも１個の集積ホルダーに充填された挟持状態のＰ個の物品を下流側のカートンコンベアのカートンへ投入するため、その位置にある集積ホルダーの前記カムフォロアを第２の押上制御信号によって、その下側から上へ押上げる第２のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの底面部で解放状態のＰ個の物品を搭載する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第２のコンベア部終端側上に物品充填集積ホルダーが少なくとも１個位置するときは、第２の押上制御信号を送り、物品を解放状態として、同時に第２の位置制御信号を送りＰ個の物品を搭載板に搭載させる手段を備え、前記カートン充填ロボットがそれを下流側カートンコンベアに移すことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００の構成を示す図である。
【００１３】
ここで、２はＰＴＰシートを示す。ＰＴＰシートは医薬品の錠剤１を複数個縦横に分離して形成した穴に、それぞれ収納できるプラスチックシート上に薄いシートを封着したものであり、使用する場合はプラスチックの裏側の薄いシートを破り、１個ずつ錠剤１を取出して使用するものである。それを図４（ａ）（ｂ）に示す。
【００１４】
３は、バンド掛装置であり、コンベアから入力したＰＴＰシート２を複数個まとめてバンド掛けしたバンド品４（図４（ｃ）参照）をコンベアへ出力する装置である。
【００１５】
５は、ピロー包装装置であり、コンベアから入力したバンド品４を包装し、物品６（図４（ｄ）参照）を出力する装置である。
【００１６】
図４（ｃ）にバンド品４を、図４（ｄ）（ｅ）にピロー包装された物品６の例を示す。尚、以下の説明ではピロー包装された物品６で説明するが、本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００では、バンド品４の状態でのカートン充填であっても同様な作用効果を得ることができる。
【００１７】
７は、本発明のシステム１００の上流側コンベアを示す。上流側コンベア７上には、ピロー包装装置５から順次出力される物品６が搬送されてくる。なお、９はコンベア切換部であり、必要な場合にはその搬送先を切換えることができる。
【００１８】
１０は、整列コンベアであり、上流側コンベア７より物品６を１個ずつ順次受けて、ストッパ機構１２によりｎ個（図１ではｎ＝３の場合を示す）がそれぞれストッパ棒１２ｂにより所定位置と間隔で整列された状態を示す。
ストッパ棒１２ｂはそれぞれの所定位置毎にあり、ｎ個の物品６が先頭から順次、ストッパ棒１２ｂでコンベア上に搭載して搬送されるのを停止させる。１２ａはストッパ制御信号入出力端子を示す。また、各位置にある物品６の通過を検知する光センサ１２ｒ（図５（ｂ）参照）の信号を受信し、その信号を出力する検知センサ出力端子１２ｓを備える。中央制御コンピュータ部６１はその信号を受けてそのセンサに相当するストッパ棒の突出信号をストッパ制御信号出力端子１２ａへ出力し、物品６を停止させる。
【００１９】
３０は、図２及び図３に示す集積ホルダー２０を循環させるホルダー循環コンベアである。
【００２０】
ここで、その集積ホルダー２０は前記整列コンベア１０に整列された物品６を、そのコンベア上から集積移載ロボット４０で取出し、その取出した物品６を受取り、それを複数Ｐ回繰返し、最終的には物品６がＰ個集積された状態でクリップし、ホルダー循環コンベア３０上を搬送できるものであり、その集積ホルダー２０は少なくともｎ個以上の複数個その循環コンベア３０上を循環する。
【００２１】
循環コンベア３０は物品６がクリップされてない空の集積ホルダー２０群を搬送する（図１では左側へ移動）第１のコンベア部３１と、物品６を所定数Ｐ個集積クリップした集積ホルダー２０群を搬送する（図１では右側へ移動）第２のコンベア部３２とからなる。
【００２２】
循環コンベア３０の構成を説明する前に、集積ホルダー２０の構成を図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００２３】
図２（ａ）（ｂ）は集積ホルダーの正面図、図３（ｃ）（ｄ）は集積ホルダーの側面図を示す。ここで、２９は集積ホルダー２０の本体を示し、樹脂などで形成してもよい。２９ａは底面であり、コンベア面上と、対向する面である。本体２９の傾斜面上には、複数の物品６を集積する収納構造２１を形成する傾斜集積背板２１ａと、左右２枚の挟持（クリップ）側板２１ｂとを設ける。
なお、傾斜集積背板２１ａはとくに設けないで、本体２９の傾斜面を集積背板としてもよい。
【００２４】
２２はほぼ３角形状のリンク機構を示す。２２ｂはカムの回転中心軸を示し、２２ａはカムを外部から回転させる支点となるカムフォロアを示す。
【００２５】
２５は、挟持側板２１ｂを左右に移動させるための２本のスライダー棒を示す。
【００２６】
２４は、それらスライダー棒２５の両側にリニア型ベアリング２４ａを介して挟持側板を平行移動させるための支持部を示す。
【００２７】
その挟持側板支持部２４はそれぞれ挟持側板２１ｂに接続され、支持部２４の平行移動により挟持側板２１ｂも平行移動する。
【００２８】
２６は、リンク機構２２の回転自在の接続点２２ｃ，２２ｄと一端が接続し、他端が挟持側板支持部２４と回転自在に接続する接続機構板を示す。
【００２９】
２３は、挟持（クリップ）スプリング機構を示す。もし、リンク機構２２に対し、外部から力が加えられていない場合、すなわちカムフォロア２２ａに外部押上力がない場合は、図２（ａ）に示すように挟持スプリング機構２３により左側挟持側板２１ｂが前面図の中心に向って引寄せられる。カムは時計と反対回りに回転し、同時に右側挟持側板２１ｂも中心に向って引寄せられ、中心で挟持側板支持部２４が対向し左右の挟持側板２１ｂは最小間隙長となり停止する（図２（ａ））。物品６の横幅がこの最小間隙長より大きな物であれば、カムが自然解放状態で物品６を複数まとめてクリップすることができる。すなわち、異なる寸法の製品（物品）にも対応できる機構となっている。
【００３０】
図３（ｄ）に示すように、カムフォロア２２ａを外部から後述するカムフォロア押上機構３１ｃ，３２ｃで押上げれば、図２（ｂ）に示すように、カムを時計回りに回転し、回転自在の接続機構板２６を介して、挟持側板支持部２４をスライダー棒２５により平行移動させ、左右の挟持側板２１ｂの間隔を広げることができる。
【００３１】
もし、物品６がクリップされていれば、その挟持状態から解放状態にして、物品６を取出すことができる。
図３（ｄ）は、その物品６が５個集積されている状態を示す。
物品６を集積する場合、下方へ落下しないように、外部から後述する搭載板支持機構３１ｅ，３２ｅで搭載している状態を示している。その場合、挟持側板２１ｂは物品６がその自重で集積位置まで滑り落ちる間隔（物品６の横幅＋適切な隙間）に広げられており、挟持（クリップ）されていない状態となっている。
【００３２】
後述するように、この搭載板の位置は物品６の数が集積し増加する毎に次第に下側に移動し、所定数量Ｐ個に達した場合を図３（ｄ）に示してある。
【００３３】
このよう搭載板支持機構３１ｅ，３２ｅにより、物品６を１個ずつ集積ホルダー２０へ投入するとき、物品６は最短の落下距離で投入されることになり、薬品の錠剤の損傷する確率を少なくすると共に、物品６の投入の際の反転や斜め状態集積を確実に防止する。
【００３４】
次に、図１に戻り、ホルダー循環コンベア３０を図１に基づいて以下に説明する。
【００３５】
空の集積ホルダー２０を左側へコンベア上を搬送させる第１のコンベア部３１の第１のシフト棒機構部３１ａは、その終端部でｎ個（図１はｎ＝３の場合）の集積ホルダー２０を光センサ（図示せず）で検知したときは、その信号をコンピュータシステム６０へ送るための光検知センサ出力端子３１ｓを備える。
【００３６】
中央制御コンピュータ部６１は、その信号を受けて、第１のコンベア部３１に設けた第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃ及び第１の搭載板支持機構３１ｅに備えた第１の押上制御信号端子３１ｄ及び第１の搭載板３１ｇの第１の位置制御信号端子３１ｆへ信号を送る。
【００３７】
機構３１ｃ及び３１ｅはその信号を受けて、ｎ個の空の集積ホルダー２０は、それぞれ解放状態（挟持側板２１ｂ間隙を物品６の横幅＋適切な隙間とする長さ）となると共に、搭載板の位置と落下位置との間隔を最小となるよう位置制御信号が送られる。
【００３８】
中央制御コンピュータ部６１は、その信号に続いて、集積移載ロボット４０を動作させるための第１の吸着制御信号端子４１ａ、及び第１の移動制御信号端子４２ａへ信号を送り、以下に示す動作をさせる。
【００３９】
集積移載ロボット４０は、整列コンベア１０に整列しているｎ個の物品６の上にｎ組の吸着部をもつ第１の吸着／把持部４１を設けた第１の移動アーム部４２を移動させて、そこでｎ個の物品６を同時に吸着し、次にそのｎ個の物品６を第１のコンベア部３１の終端部に直列したｎ個の集積ホルダー２０の真上に移動させる。なお、整列コンベア上の物品６の隣接間隔は予め、直列した集積ホルダー２０の各収納構造２１の間隔とほぼ同一としておく。なお、第１の吸着／把持部４１の実施の形態をエアーによる吸着として説明するが、他の把持手段を用いることもできる。
【００４０】
以上のようにして、各集積ホルダー２０へ物品６をＰ回投入し、１回毎に物品６の集積方向の厚さだけ第１搭載板３１ｇの位置を下げるように第１の位置制御信号端子３１ｆへ信号を送り、落下位置を常に最小として内容物の破損や、物品６の反転や斜め状態などの姿勢不良が起らないようにする。
【００４１】
Ｐ個目の物品６が投下されたら、次に以下の信号が中央制御コンピュータ部６１から送られる。
【００４２】
すなわち、第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃ及び第１の搭載板支持機構３１ｅの制御端子３１ｄ及び３１ｆへ信号を送り押上棒を戻してカムフォロア２２ａを戻し集積ホルダー２０を挟持状態とすると共に、第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃにより第１の搭載板３１ｇを集積ホルダー２０の下方に移動し、集積ホルダー２０のみでＰ個の物品６をクリップする状態とする。
【００４３】
次にその信号が送られた後に中央制御コンピュータ部６１は、さらにその物品６が充填された集積ホルダー２０を第２のコンベア部３２へ移動させる信号と、第１のシフト棒機構部３１ａの第１のシフト棒を所定長、所定時間突出させる制御信号端子３１ｂへ送る。
【００４４】
その結果、充填された集積ホルダー２０はｎ個、同時に第１の移動滑り台３１ｚを介して、第２のコンベア部３２の始端部へ移動する。
【００４５】
第２のコンベア部３２の始端部へｎ個の集積ホルダー２０が移動すれば、検知センサ（図示せず）により検知してそれを出力する検知センサ端子３２ｓによりコンピュータシステム６０へその信号を送る。
【００４６】
中央制御コンピュータ部６１はその信号を受けて、第２コンベア部３２の始端部上に充填された集積ホルダー２０が移動されているのを認識する。
【００４７】
第２コンベア部３２に搬送された集積ホルダー２０は、順次終端方向へ搬送される。第２のコンベア部３２の終端部へ到達した集積ホルダー２０は、中央制御コンピュータ部６１により１台ずつ以下のように処理される。
【００４８】
すなわち、第２のカムフォロア押上棒機構３２ｃ及び第２の搭載板支持機構３２ｅに設けたカムフォロアの押上制御信号端子３２ｄ及び搭載板の位置制御信号端子３２ｆへ中央制御コンピュータ部６１から信号を送り、その集積ホルダー２０を解放状態（物品の横幅＋適切な間隔（クリアランス）に広げた状態）とすると共に第２の搭載板３２ｇを所定位置へセットしＰ個の物品６をその第２の搭載板３２ｇの上へ載せて落ちないようにする。
【００４９】
次に中央制御コンピュータ部６１からカートン充填ロボット５０の挟持制御信号端子５１ａ及び第２の移動制御信号端子５２ａへ信号を送り、挟持部（Ｐ個の物品６を同時にクリップする機構）５１及び第２の移動アーム部５２によりＰ個の物品６をまとめて、下流側カートンコンベア７０上のカートン７２へ移動・投入する。なお、カートン７２は、カートン組立装置７１により折畳まれた状態から自動的に立体的に組立てられる。
【００５０】
物品６が取出された空の集積ホルダー２０は端子３２ｄ及び３２ｆへカムフォロア押上制御をＯＦＦとし第２の搭載板３２ｇを下げるＯＦＦ信号を送り、集積ホルダー２０を自由な状態とすると同時に第２のシフト棒制御信号端子３２ｄへ中央制御コンピュータ部６１から信号を送り、第２のシフト棒機構部のシフト棒を所定長・所定時間突出させて、集積ホルダー２０を第２の移動滑り台３２ｚ上を滑り第１のコンベア部３１へ移動させる。
【００５１】
移動させられた空の集積ホルダー２０は、順次第１のコンベア部３１により左側へ搬送されて、その終端部へ戻り、このような循環を繰返す。
【００５２】
図５（ａ）（ｂ）には、前述した整列コンベア１０上のｎ個の物品６の整列状態を示す。ｎ個の物品６の整列間隔（物品６の中心と隣接物品６の中心との間隔距離）Ｇは、集積ホルダー２０を直列した場合の中心間隔と同一距離とする。
【００５３】
その関係を図５（ｃ）に示した。図５（ｃ）には、ｎ個（実施例では３個）の各物品６にそれぞれ複数（実施例では２個）の吸盤４３で吸着している状態を示す。吸盤４３は真空パイプを介して吸引口よりエアーを真空ポンプで抜く。
【００５４】
図６は集積ホルダー２０の傾斜集積背板２１ａに物品６を１個ずつ集積移載ロボット４０で積重ねていく様子を示している。
【００５５】
図６（ａ）は最初の空の状態で搭載板を押上げて、ちょうど物品６が１個分のスペースを残すようにしてその所定位置で止める。ここで物品６が投下されれば、最も短い落下距離で搭載板上に達するので錠剤１が破損したり物品６が反転や斜めになったりする不正集積の確率は少なくなる。
【００５６】
図６（ｂ）は２個目の投下の状態を示し、Ｐ個目まで１個増加する毎に搭載板を１個の物品の積重ね方向の厚さだけ押下げて、最短距離で物品６を受けるようにする。
【００５７】
図６（ｃ）はＰ個投下後の最終局面を示し、この投下直後に挟持側板（この図面では前後にある）２１ｂによりＰ個同時にクリップされ、第１の搭載板３１ｇを集積ホルダ２０より下方へ下降させる制御信号が送られる。
【００５８】
その後、カートン充填ロボット５０の挟持部（挟持機構）５１によりＰ個の物品６は集積されたままその上下を挟持部５１により挟持され、まとめて下流側コンベア上のカートンへ挿入される。
【００５９】
次に、本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００において、上流側コンベア７から物品６を受取り、下流側カートンコンベア７０のカートン７２の中へ所定複数個（Ｐ個）集積したものを充填する動作の流れを図７以下に示す。
【００６０】
図７、Ｓ７１〜Ｓ７５は上流側コンベア７から物品６を１個ずつ整列コンベア１０で受取り、それらの物品６を所定位置に所定間隔距離Ｇで整列させる流れを示す。
【００６１】
図７、Ｓ７６〜Ｓ７８はｎ個の空集積ホルダー２０が第１コンベア部３１の終端部所定位置にそれぞれあるかを確認してそれらの空集積ホルダー２０に物品６を投入集積できるように準備を完了させる流れを示す。
【００６２】
図８、Ｓ８１〜Ｓ８６は集積移載ロボットへ集積指令を開始してから、物品Ｐ個集積完了までの流れを示す。ｎ個の物品６を同時に吸着してそれぞれｎ個の集積ホルダー２０へ投入し、それをＰ回繰返すのが特徴である。
【００６３】
図８、Ｓ８７，Ｓ８８は集積ホルダー挟持状態を開始し、そのホルダーがコンベア上を移動できる準備の完了までを示す。
【００６４】
図９、Ｓ９１，Ｓ９２は第１のコンベア部３１から第２のコンベア部３２へのｎ個の集積ホルダー２０の移動の開始から、そのホルダー２０が第２のコンベア部３２へ移動したことをコンピュータシステム６０が認識するまでの流れを示す。
【００６５】
図９、Ｓ９３，Ｓ９４は第２コンベア部３２の終端部の集積ホルダー２０からＰ個の物品６を荷下しする準備開始とその準備完了までを示す。
【００６６】
図９、Ｓ９５，Ｓ９６はカートン充填ロボット５０へ荷下し指令を行い、カートン７２へＰ個の物品６を投下するまでを示す。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の物品集積搬送カートン充填システムは以下に示す効果を奏する。
【００６８】
すなわち、医薬品錠剤ＰＴＰシート等を束にしたバンド及び／又はピロー包装した物品をコンベア上に搬送して所定間隙で複数ｎ個整列させ、一方物品を複数Ｐ個積み重ねてクリップすることができる集積ホルダーを循環コンベア上で循環させながら、その集積ホルダーを複数ｎ個直列にコンベア上に並べて、それぞれの集積ホルダーへ同時に物品を投入し、それを複数Ｐ個繰返し、各集積ホルダーに同時に複数Ｐ個の物品を自動的に集積させるシステムとなる。このため、従来のシステムより大幅に処理時間が短く、すなわち効率的になり、またその処理時間に余裕が出ることにより、システムとしての信頼性、確実性が向上する。
【００６９】
また、ここに用いられる集積ホルダーの挟持機構部は、物品を傾斜させると共に、挟持側板により両側からクリップする構造となっており、クリップされる物品の外形に合わせてクリップ幅のサイズを変化させる兼用性があり、製品サイズの異なる物品でも兼用して使用できる。すなわち、ライン上の集積ホルダーを交換することなく、制御コンピュータのプログラム変更で多種類の製品ラインとすることができる。このため、製品ごとに専用の集積ホルダーを準備することがなく、ライン変更に対応することができ、交換部品制作費が削減されると共に、交換部品にためのスペースを極小にでき、且つ、ライン変更時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００の構成図である。
【図２】本発明のシステム１００に用いる集積ホルダー２０の構造図で、（ａ）はカムフォロアが自然状態の正面図、（ｂ）はカムフォロアが開放状態の正面図である。
【図３】本発明のシステム１００に用いる集積ホルダー２０の構造図で、（ｃ）は物品なしの側面図、（ｄ）は物品が載った状態の側面図である。
【図４】ＰＴＰシート２及び物品６の説明図で、（ａ）はプラスチックシートの斜視図、（ｂ）はＰＴＰシートの斜視図、（ｃ）はバンド品の斜視図、（ｄ）は物品の横断面図、（ｅ）は（ｄ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明の整列コンベア１０上の整列状態及び集積移載ロボット４０の吸着状態の説明図で、（ａ）は整列コンベアの側面図、（ｂ）は整列コンベアの平面図、（ｃ）は集積積載ロボットの吸着状態を示す模式図である。
【図６】本発明の集積ホルダー２０の傾斜集積背板２１ａに物品６を順次投入する状態を示した説明図で、（ａ）は物品１個目投入状態を示す模式図、（ｂ）は２個目投入状態の模式図、（ｃ）は５個目投入状態を示す模式図である。
【図７】本発明のシステム１００の動作の流れ図（１）である。
【図８】本発明のシステム１００の動作の流れ図（２）である。
【図９】本発明のシステム１００の動作の流れ図（３）である。
【符号の説明】
１ 医薬品錠剤
２ ＰＴＰシート
３ バンド掛装置
４ バンド品
５ ピロー包装装置
６ 物品
７ 上流側コンベア
８ 排出コンベア
９ コンベア切換部
１０ 整列コンベア
１１ 搬送機構
１２ ストッパ機構
１２ａ ストッパ制御信号端子
１２ｂ ストッパ棒
１２ｒ 光センサ
１２ｓ 物品検知センサ出力端子
２０ 集積ホルダー
２１ 収納構造
２１ａ 傾斜集積背板
２１ｂ 挟持側板
２２ リンク機構
２２ａ カムフォロア
２２ｂ カム中心軸
２２ｃ 接続点
２２ｄ 接続点
２３ 挟持スプリング機構
２４ 挟持側板支持部
２４ａ スライダー棒用リニア型ベアリング
２５ 挟持側板スライダー棒
２６ リンク機構と挟持側板支持部との接続機構板
２９ 集積ホルダー本体部
２９ａ 本体底面
３０ ホルダー循環コンベア
３１ 第１のコンベア部
３１ａ 第１のシフト棒機構部
３１ｂ 第１のシフト棒制御信号端子
３１ｃ 第１のカムフォロア押上棒機構
３１ｄ 第１の押上制御信号端子
３１ｅ 第１の搭載板支持機構
３１ｆ 第１の位置制御信号端子
３１ｇ 第１の搭載板
３１ｓ 第１の光検知センサ出力端子
３１ｚ 第１の移動滑り台
３２ 第２のコンベア部
３２ａ 第２のシフト棒機構部
３２ｂ 第２のシフト棒制御信号端子
３２ｃ 第２のカムフォロア押上棒機構
３２ｄ 第２の押上制御信号端子
３２ｅ 第２の搭載板支持機構
３２ｆ 第２の位置制御信号端子
３２ｇ 第２の搭載板
３２ｓ 第２の光検知センサ出力端子
３２ｚ 第２の移動滑り台
４０ 集積移載ロボット
４１ 第１の吸着／把持部
４１ａ 第１の吸着制御信号端子
４２ 第１の移動アーム部
４２ａ 第１の移動制御信号端子
４３ 吸盤
５０ カートン充填ロボット
５１ 挟持部（挟持機構）
５１ａ 挟持制御信号端子
５２ 第２の移動アーム部
５２ａ 第２の移動制御信号端子
６０ コンピュータシステム
６１ 中央制御コンピュータ部
６２ 記憶装置
７０ 下流側カートンコンベア
７１ カートン組立装置
７２ カートン
１００ 物品集積搬送カートン充填システム
【発明の属する技術分野】
多数の錠剤をシート状にパックしたＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品をコンベアにより搬送し、所定位置に整列させ、その整列した物品を複数ｎ個同時に集積ホルダーに必要数Ｐ個集積させ、そのＰ個の物品をクリップした状態でホルダー循環コンベアに搭載し、所定位置で、そのＰ個の物品を自動的に下流工程のカートンに充填するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上流側のコンベアから搬送されてくる物品を、１個ずつ取出して、それを下流側のコンベア上のカートンに所定数量になるまでその物品を集積して、カートン充填を行うコンベアシステムが通常であった。
【０００３】
しかしながら、以上のように物品を集積し、カートン充填を行うコンベアシステムは非効率的な工程であった。なぜならば、物品１個毎にそのハンドリング工程処理を行い、そのハンドリング工程が比較的長い時間を消費するにもかかわらず、一箱のカートンに充填するそのハンドリング工程を複数回（Ｐ回）繰返す必要があった。
【０００４】
一方、ハンドリング工程を短い時間に設定すると確実性、信頼性が低下し、短くするには限度があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０６−２６２５７２号公報（第２，３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平０９−２６７８０３号公報（第２，３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点に鑑みてなされたものであり、前記ハンドリング工程の確実性、信頼性を低下させずに処理時間を短くした、高効率の物品の集積とカートン充填が処理できるコンベアシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
すなわち、前記物品のハンドリング工程を１個ずつでなく、複数個（ｎ個）同時に並列処理できるコンベアシステムにより、従来に比較してほぼ１／ｎの短い時間で一箱のカートンの充填処理が行えるコンベアシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の物品集積搬送カートン充填システムは、多数の錠剤をシート状にパックしたＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品を順次載せて搬送させる上流側コンベアと；
その上流側コンベアから搬送された前記物品を順次載せて搬送する搬送機構と、その終端部で複数ｎ個の物品が所定間隔・位置に配置されるように、搬送され移動する該物品毎にそれぞれ遮るストッパ棒をストッパ制御信号によって出入させるｎ個のストッパ機構とを備える整列コンベアと；
カートン梱包単位、複数Ｐ個の物品を１個ずつ順次重ねて集積できる傾斜集積背板及び、その両側表面部に垂直に設けられた左右２枚の挟持側板からなる収納構造と、その挟持側板の間隙長を圧縮・拡張するカムの正反回転方向を定めるカムフォロアと、そのカムフォロアの押上げによりＰ個集積された物品を挟持状態から開放状態とするリンク機構と、カムフォロアが自然放置の場合においては、挟持側板間の間隔長を狭くするように動作して、物品を挟持状態とする挟持スプリング機構とを備える集積ホルダー群と；
それら集積ホルダーを循環させるため、搬送されてくる空の集積ホルダーを終端側に少なくともｎ個直列配置させる第１のコンベア部と、
そのコンベア部に平行して設置され、前記物品が充填された集積ホルダーを少なくともｎ個直列配置させて前記コンベア部と反対方向に搬送させる第２のコンベア部と、
前記第１のコンベア部の前記終端側にあるｎ個の集積ホルダーのそれぞれ側面に対しコンベア側面部に設けられた第１のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて平行して隣接している前記第２のコンベア部の始端側へ押出す第１のシフト棒機構部と、
前記第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの側面に対し、コンベア側面部に設けられた第２のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて、前記第１のコンベア部の始端側に押出す第２のシフト棒機構部との４部構成を備えるホルダー循環コンベアと；
前記第１のコンベア部の終端側にあるｎ個の空の集積ホルダーに対して、前記整列コンベアの終端部から、整列したｎ個の物品を、同時に取込み、それらをｎ個の集積ホルダーに投入し、それらをＰ回繰返し、各集積ホルダーはそれぞれＰ個の物品を集積するため、整列コンベアに整列したｎ個の物品をそれぞれ第１の吸着／把持制御信号によって吸着／把持のＯＮ・ＯＦＦを行うｎ組の吸着／把持口を設ける第１の吸着／把持アーム部と、その第１の吸着／把持アーム部を整列コンベア終端部と第１のコンベア部終端部間を第１の移動制御信号によって移動させる第１の移動アーム部とを備える集積移載ロボットと；
前記第２のコンベア部の終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーからＰ個の物品を挟持し、それをカートン組立装置からカートンコンベアに乗って流れてくるカートンへ投入し、カートンへ充填するため、第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの物品を挟持制御信号によってＰ個挟持のＯＮ・ＯＦＦを行う挟持機構を設ける挟持部と、その挟持部を第２のコンベア部と隣接する下流側の前記カートンコンベア上のカートン間を第２の移動制御信号によって移動させる第２の移動アームとを備えるカートン充填ロボットと；
装置全体を制御するための中央制御コンピュータ部とその制御に必要な記憶装置とから構成し、前記整列コンベアのストッパ機構にストッパ制御信号を送り、ｎ個の物品を所定位置に配置させる手段と、前記第１のシフト棒機構部に第１のシフト棒制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを第２のコンベア部の始端側へ押出す手段と、前記第２のシフト棒機構部に第２のシフト棒制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーを第１のコンベア部の始端側へ押出す手段と、第１の吸着／把持部及び移動アーム部へ第１の吸着及び移動制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを同時に整列コンベアから第１のコンベア部にＰ回繰返して移す手段と、挟持部及び第２の移動アーム部へ挟持及び第２の移動制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーのＰ個の物品を第２のコンベア部からカートンコンベアへ移す手段とを少なくとも備えるコンピュータシステムと；
を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第１のコンベア部は、さらにその終端側上に直列配置されたｎ個の空の集積ホルダーのそれぞれの前記カムフォロアを押上制御信号によってその下側から上へ押上げる第１のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの前記収納構造の底面部で投入された物品を位置制御信号によって所定最短距離で受ける位置に調整する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第１のコンベア部終端側上に空の集積ホルダーがｎ個配置されたときは、押上制御信号を送り、物品が投入される毎に前記所定の最短距離を維持するように次第に搭載板位置を下げて収納構造部へ集積させ所定Ｐ個に達すれば、押上制御信号と位置制御信号をＯＦＦとして自動的に挟持状態にする手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２のコンベア部は、さらにその終端側上に位置する少なくとも１個の集積ホルダーに充填された挟持状態のＰ個の物品を下流側のカートンコンベアのカートンへ投入するため、その位置にある集積ホルダーの前記カムフォロアを第２の押上制御信号によって、その下側から上へ押上げる第２のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの底面部で解放状態のＰ個の物品を搭載する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第２のコンベア部終端側上に物品充填集積ホルダーが少なくとも１個位置するときは、第２の押上制御信号を送り、物品を解放状態として、同時に第２の位置制御信号を送りＰ個の物品を搭載板に搭載させる手段を備え、前記カートン充填ロボットがそれを下流側カートンコンベアに移すことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００の構成を示す図である。
【００１３】
ここで、２はＰＴＰシートを示す。ＰＴＰシートは医薬品の錠剤１を複数個縦横に分離して形成した穴に、それぞれ収納できるプラスチックシート上に薄いシートを封着したものであり、使用する場合はプラスチックの裏側の薄いシートを破り、１個ずつ錠剤１を取出して使用するものである。それを図４（ａ）（ｂ）に示す。
【００１４】
３は、バンド掛装置であり、コンベアから入力したＰＴＰシート２を複数個まとめてバンド掛けしたバンド品４（図４（ｃ）参照）をコンベアへ出力する装置である。
【００１５】
５は、ピロー包装装置であり、コンベアから入力したバンド品４を包装し、物品６（図４（ｄ）参照）を出力する装置である。
【００１６】
図４（ｃ）にバンド品４を、図４（ｄ）（ｅ）にピロー包装された物品６の例を示す。尚、以下の説明ではピロー包装された物品６で説明するが、本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００では、バンド品４の状態でのカートン充填であっても同様な作用効果を得ることができる。
【００１７】
７は、本発明のシステム１００の上流側コンベアを示す。上流側コンベア７上には、ピロー包装装置５から順次出力される物品６が搬送されてくる。なお、９はコンベア切換部であり、必要な場合にはその搬送先を切換えることができる。
【００１８】
１０は、整列コンベアであり、上流側コンベア７より物品６を１個ずつ順次受けて、ストッパ機構１２によりｎ個（図１ではｎ＝３の場合を示す）がそれぞれストッパ棒１２ｂにより所定位置と間隔で整列された状態を示す。
ストッパ棒１２ｂはそれぞれの所定位置毎にあり、ｎ個の物品６が先頭から順次、ストッパ棒１２ｂでコンベア上に搭載して搬送されるのを停止させる。１２ａはストッパ制御信号入出力端子を示す。また、各位置にある物品６の通過を検知する光センサ１２ｒ（図５（ｂ）参照）の信号を受信し、その信号を出力する検知センサ出力端子１２ｓを備える。中央制御コンピュータ部６１はその信号を受けてそのセンサに相当するストッパ棒の突出信号をストッパ制御信号出力端子１２ａへ出力し、物品６を停止させる。
【００１９】
３０は、図２及び図３に示す集積ホルダー２０を循環させるホルダー循環コンベアである。
【００２０】
ここで、その集積ホルダー２０は前記整列コンベア１０に整列された物品６を、そのコンベア上から集積移載ロボット４０で取出し、その取出した物品６を受取り、それを複数Ｐ回繰返し、最終的には物品６がＰ個集積された状態でクリップし、ホルダー循環コンベア３０上を搬送できるものであり、その集積ホルダー２０は少なくともｎ個以上の複数個その循環コンベア３０上を循環する。
【００２１】
循環コンベア３０は物品６がクリップされてない空の集積ホルダー２０群を搬送する（図１では左側へ移動）第１のコンベア部３１と、物品６を所定数Ｐ個集積クリップした集積ホルダー２０群を搬送する（図１では右側へ移動）第２のコンベア部３２とからなる。
【００２２】
循環コンベア３０の構成を説明する前に、集積ホルダー２０の構成を図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００２３】
図２（ａ）（ｂ）は集積ホルダーの正面図、図３（ｃ）（ｄ）は集積ホルダーの側面図を示す。ここで、２９は集積ホルダー２０の本体を示し、樹脂などで形成してもよい。２９ａは底面であり、コンベア面上と、対向する面である。本体２９の傾斜面上には、複数の物品６を集積する収納構造２１を形成する傾斜集積背板２１ａと、左右２枚の挟持（クリップ）側板２１ｂとを設ける。
なお、傾斜集積背板２１ａはとくに設けないで、本体２９の傾斜面を集積背板としてもよい。
【００２４】
２２はほぼ３角形状のリンク機構を示す。２２ｂはカムの回転中心軸を示し、２２ａはカムを外部から回転させる支点となるカムフォロアを示す。
【００２５】
２５は、挟持側板２１ｂを左右に移動させるための２本のスライダー棒を示す。
【００２６】
２４は、それらスライダー棒２５の両側にリニア型ベアリング２４ａを介して挟持側板を平行移動させるための支持部を示す。
【００２７】
その挟持側板支持部２４はそれぞれ挟持側板２１ｂに接続され、支持部２４の平行移動により挟持側板２１ｂも平行移動する。
【００２８】
２６は、リンク機構２２の回転自在の接続点２２ｃ，２２ｄと一端が接続し、他端が挟持側板支持部２４と回転自在に接続する接続機構板を示す。
【００２９】
２３は、挟持（クリップ）スプリング機構を示す。もし、リンク機構２２に対し、外部から力が加えられていない場合、すなわちカムフォロア２２ａに外部押上力がない場合は、図２（ａ）に示すように挟持スプリング機構２３により左側挟持側板２１ｂが前面図の中心に向って引寄せられる。カムは時計と反対回りに回転し、同時に右側挟持側板２１ｂも中心に向って引寄せられ、中心で挟持側板支持部２４が対向し左右の挟持側板２１ｂは最小間隙長となり停止する（図２（ａ））。物品６の横幅がこの最小間隙長より大きな物であれば、カムが自然解放状態で物品６を複数まとめてクリップすることができる。すなわち、異なる寸法の製品（物品）にも対応できる機構となっている。
【００３０】
図３（ｄ）に示すように、カムフォロア２２ａを外部から後述するカムフォロア押上機構３１ｃ，３２ｃで押上げれば、図２（ｂ）に示すように、カムを時計回りに回転し、回転自在の接続機構板２６を介して、挟持側板支持部２４をスライダー棒２５により平行移動させ、左右の挟持側板２１ｂの間隔を広げることができる。
【００３１】
もし、物品６がクリップされていれば、その挟持状態から解放状態にして、物品６を取出すことができる。
図３（ｄ）は、その物品６が５個集積されている状態を示す。
物品６を集積する場合、下方へ落下しないように、外部から後述する搭載板支持機構３１ｅ，３２ｅで搭載している状態を示している。その場合、挟持側板２１ｂは物品６がその自重で集積位置まで滑り落ちる間隔（物品６の横幅＋適切な隙間）に広げられており、挟持（クリップ）されていない状態となっている。
【００３２】
後述するように、この搭載板の位置は物品６の数が集積し増加する毎に次第に下側に移動し、所定数量Ｐ個に達した場合を図３（ｄ）に示してある。
【００３３】
このよう搭載板支持機構３１ｅ，３２ｅにより、物品６を１個ずつ集積ホルダー２０へ投入するとき、物品６は最短の落下距離で投入されることになり、薬品の錠剤の損傷する確率を少なくすると共に、物品６の投入の際の反転や斜め状態集積を確実に防止する。
【００３４】
次に、図１に戻り、ホルダー循環コンベア３０を図１に基づいて以下に説明する。
【００３５】
空の集積ホルダー２０を左側へコンベア上を搬送させる第１のコンベア部３１の第１のシフト棒機構部３１ａは、その終端部でｎ個（図１はｎ＝３の場合）の集積ホルダー２０を光センサ（図示せず）で検知したときは、その信号をコンピュータシステム６０へ送るための光検知センサ出力端子３１ｓを備える。
【００３６】
中央制御コンピュータ部６１は、その信号を受けて、第１のコンベア部３１に設けた第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃ及び第１の搭載板支持機構３１ｅに備えた第１の押上制御信号端子３１ｄ及び第１の搭載板３１ｇの第１の位置制御信号端子３１ｆへ信号を送る。
【００３７】
機構３１ｃ及び３１ｅはその信号を受けて、ｎ個の空の集積ホルダー２０は、それぞれ解放状態（挟持側板２１ｂ間隙を物品６の横幅＋適切な隙間とする長さ）となると共に、搭載板の位置と落下位置との間隔を最小となるよう位置制御信号が送られる。
【００３８】
中央制御コンピュータ部６１は、その信号に続いて、集積移載ロボット４０を動作させるための第１の吸着制御信号端子４１ａ、及び第１の移動制御信号端子４２ａへ信号を送り、以下に示す動作をさせる。
【００３９】
集積移載ロボット４０は、整列コンベア１０に整列しているｎ個の物品６の上にｎ組の吸着部をもつ第１の吸着／把持部４１を設けた第１の移動アーム部４２を移動させて、そこでｎ個の物品６を同時に吸着し、次にそのｎ個の物品６を第１のコンベア部３１の終端部に直列したｎ個の集積ホルダー２０の真上に移動させる。なお、整列コンベア上の物品６の隣接間隔は予め、直列した集積ホルダー２０の各収納構造２１の間隔とほぼ同一としておく。なお、第１の吸着／把持部４１の実施の形態をエアーによる吸着として説明するが、他の把持手段を用いることもできる。
【００４０】
以上のようにして、各集積ホルダー２０へ物品６をＰ回投入し、１回毎に物品６の集積方向の厚さだけ第１搭載板３１ｇの位置を下げるように第１の位置制御信号端子３１ｆへ信号を送り、落下位置を常に最小として内容物の破損や、物品６の反転や斜め状態などの姿勢不良が起らないようにする。
【００４１】
Ｐ個目の物品６が投下されたら、次に以下の信号が中央制御コンピュータ部６１から送られる。
【００４２】
すなわち、第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃ及び第１の搭載板支持機構３１ｅの制御端子３１ｄ及び３１ｆへ信号を送り押上棒を戻してカムフォロア２２ａを戻し集積ホルダー２０を挟持状態とすると共に、第１のカムフォロア押上棒機構３１ｃにより第１の搭載板３１ｇを集積ホルダー２０の下方に移動し、集積ホルダー２０のみでＰ個の物品６をクリップする状態とする。
【００４３】
次にその信号が送られた後に中央制御コンピュータ部６１は、さらにその物品６が充填された集積ホルダー２０を第２のコンベア部３２へ移動させる信号と、第１のシフト棒機構部３１ａの第１のシフト棒を所定長、所定時間突出させる制御信号端子３１ｂへ送る。
【００４４】
その結果、充填された集積ホルダー２０はｎ個、同時に第１の移動滑り台３１ｚを介して、第２のコンベア部３２の始端部へ移動する。
【００４５】
第２のコンベア部３２の始端部へｎ個の集積ホルダー２０が移動すれば、検知センサ（図示せず）により検知してそれを出力する検知センサ端子３２ｓによりコンピュータシステム６０へその信号を送る。
【００４６】
中央制御コンピュータ部６１はその信号を受けて、第２コンベア部３２の始端部上に充填された集積ホルダー２０が移動されているのを認識する。
【００４７】
第２コンベア部３２に搬送された集積ホルダー２０は、順次終端方向へ搬送される。第２のコンベア部３２の終端部へ到達した集積ホルダー２０は、中央制御コンピュータ部６１により１台ずつ以下のように処理される。
【００４８】
すなわち、第２のカムフォロア押上棒機構３２ｃ及び第２の搭載板支持機構３２ｅに設けたカムフォロアの押上制御信号端子３２ｄ及び搭載板の位置制御信号端子３２ｆへ中央制御コンピュータ部６１から信号を送り、その集積ホルダー２０を解放状態（物品の横幅＋適切な間隔（クリアランス）に広げた状態）とすると共に第２の搭載板３２ｇを所定位置へセットしＰ個の物品６をその第２の搭載板３２ｇの上へ載せて落ちないようにする。
【００４９】
次に中央制御コンピュータ部６１からカートン充填ロボット５０の挟持制御信号端子５１ａ及び第２の移動制御信号端子５２ａへ信号を送り、挟持部（Ｐ個の物品６を同時にクリップする機構）５１及び第２の移動アーム部５２によりＰ個の物品６をまとめて、下流側カートンコンベア７０上のカートン７２へ移動・投入する。なお、カートン７２は、カートン組立装置７１により折畳まれた状態から自動的に立体的に組立てられる。
【００５０】
物品６が取出された空の集積ホルダー２０は端子３２ｄ及び３２ｆへカムフォロア押上制御をＯＦＦとし第２の搭載板３２ｇを下げるＯＦＦ信号を送り、集積ホルダー２０を自由な状態とすると同時に第２のシフト棒制御信号端子３２ｄへ中央制御コンピュータ部６１から信号を送り、第２のシフト棒機構部のシフト棒を所定長・所定時間突出させて、集積ホルダー２０を第２の移動滑り台３２ｚ上を滑り第１のコンベア部３１へ移動させる。
【００５１】
移動させられた空の集積ホルダー２０は、順次第１のコンベア部３１により左側へ搬送されて、その終端部へ戻り、このような循環を繰返す。
【００５２】
図５（ａ）（ｂ）には、前述した整列コンベア１０上のｎ個の物品６の整列状態を示す。ｎ個の物品６の整列間隔（物品６の中心と隣接物品６の中心との間隔距離）Ｇは、集積ホルダー２０を直列した場合の中心間隔と同一距離とする。
【００５３】
その関係を図５（ｃ）に示した。図５（ｃ）には、ｎ個（実施例では３個）の各物品６にそれぞれ複数（実施例では２個）の吸盤４３で吸着している状態を示す。吸盤４３は真空パイプを介して吸引口よりエアーを真空ポンプで抜く。
【００５４】
図６は集積ホルダー２０の傾斜集積背板２１ａに物品６を１個ずつ集積移載ロボット４０で積重ねていく様子を示している。
【００５５】
図６（ａ）は最初の空の状態で搭載板を押上げて、ちょうど物品６が１個分のスペースを残すようにしてその所定位置で止める。ここで物品６が投下されれば、最も短い落下距離で搭載板上に達するので錠剤１が破損したり物品６が反転や斜めになったりする不正集積の確率は少なくなる。
【００５６】
図６（ｂ）は２個目の投下の状態を示し、Ｐ個目まで１個増加する毎に搭載板を１個の物品の積重ね方向の厚さだけ押下げて、最短距離で物品６を受けるようにする。
【００５７】
図６（ｃ）はＰ個投下後の最終局面を示し、この投下直後に挟持側板（この図面では前後にある）２１ｂによりＰ個同時にクリップされ、第１の搭載板３１ｇを集積ホルダ２０より下方へ下降させる制御信号が送られる。
【００５８】
その後、カートン充填ロボット５０の挟持部（挟持機構）５１によりＰ個の物品６は集積されたままその上下を挟持部５１により挟持され、まとめて下流側コンベア上のカートンへ挿入される。
【００５９】
次に、本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００において、上流側コンベア７から物品６を受取り、下流側カートンコンベア７０のカートン７２の中へ所定複数個（Ｐ個）集積したものを充填する動作の流れを図７以下に示す。
【００６０】
図７、Ｓ７１〜Ｓ７５は上流側コンベア７から物品６を１個ずつ整列コンベア１０で受取り、それらの物品６を所定位置に所定間隔距離Ｇで整列させる流れを示す。
【００６１】
図７、Ｓ７６〜Ｓ７８はｎ個の空集積ホルダー２０が第１コンベア部３１の終端部所定位置にそれぞれあるかを確認してそれらの空集積ホルダー２０に物品６を投入集積できるように準備を完了させる流れを示す。
【００６２】
図８、Ｓ８１〜Ｓ８６は集積移載ロボットへ集積指令を開始してから、物品Ｐ個集積完了までの流れを示す。ｎ個の物品６を同時に吸着してそれぞれｎ個の集積ホルダー２０へ投入し、それをＰ回繰返すのが特徴である。
【００６３】
図８、Ｓ８７，Ｓ８８は集積ホルダー挟持状態を開始し、そのホルダーがコンベア上を移動できる準備の完了までを示す。
【００６４】
図９、Ｓ９１，Ｓ９２は第１のコンベア部３１から第２のコンベア部３２へのｎ個の集積ホルダー２０の移動の開始から、そのホルダー２０が第２のコンベア部３２へ移動したことをコンピュータシステム６０が認識するまでの流れを示す。
【００６５】
図９、Ｓ９３，Ｓ９４は第２コンベア部３２の終端部の集積ホルダー２０からＰ個の物品６を荷下しする準備開始とその準備完了までを示す。
【００６６】
図９、Ｓ９５，Ｓ９６はカートン充填ロボット５０へ荷下し指令を行い、カートン７２へＰ個の物品６を投下するまでを示す。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の物品集積搬送カートン充填システムは以下に示す効果を奏する。
【００６８】
すなわち、医薬品錠剤ＰＴＰシート等を束にしたバンド及び／又はピロー包装した物品をコンベア上に搬送して所定間隙で複数ｎ個整列させ、一方物品を複数Ｐ個積み重ねてクリップすることができる集積ホルダーを循環コンベア上で循環させながら、その集積ホルダーを複数ｎ個直列にコンベア上に並べて、それぞれの集積ホルダーへ同時に物品を投入し、それを複数Ｐ個繰返し、各集積ホルダーに同時に複数Ｐ個の物品を自動的に集積させるシステムとなる。このため、従来のシステムより大幅に処理時間が短く、すなわち効率的になり、またその処理時間に余裕が出ることにより、システムとしての信頼性、確実性が向上する。
【００６９】
また、ここに用いられる集積ホルダーの挟持機構部は、物品を傾斜させると共に、挟持側板により両側からクリップする構造となっており、クリップされる物品の外形に合わせてクリップ幅のサイズを変化させる兼用性があり、製品サイズの異なる物品でも兼用して使用できる。すなわち、ライン上の集積ホルダーを交換することなく、制御コンピュータのプログラム変更で多種類の製品ラインとすることができる。このため、製品ごとに専用の集積ホルダーを準備することがなく、ライン変更に対応することができ、交換部品制作費が削減されると共に、交換部品にためのスペースを極小にでき、且つ、ライン変更時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の物品集積搬送カートン充填システム１００の構成図である。
【図２】本発明のシステム１００に用いる集積ホルダー２０の構造図で、（ａ）はカムフォロアが自然状態の正面図、（ｂ）はカムフォロアが開放状態の正面図である。
【図３】本発明のシステム１００に用いる集積ホルダー２０の構造図で、（ｃ）は物品なしの側面図、（ｄ）は物品が載った状態の側面図である。
【図４】ＰＴＰシート２及び物品６の説明図で、（ａ）はプラスチックシートの斜視図、（ｂ）はＰＴＰシートの斜視図、（ｃ）はバンド品の斜視図、（ｄ）は物品の横断面図、（ｅ）は（ｄ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明の整列コンベア１０上の整列状態及び集積移載ロボット４０の吸着状態の説明図で、（ａ）は整列コンベアの側面図、（ｂ）は整列コンベアの平面図、（ｃ）は集積積載ロボットの吸着状態を示す模式図である。
【図６】本発明の集積ホルダー２０の傾斜集積背板２１ａに物品６を順次投入する状態を示した説明図で、（ａ）は物品１個目投入状態を示す模式図、（ｂ）は２個目投入状態の模式図、（ｃ）は５個目投入状態を示す模式図である。
【図７】本発明のシステム１００の動作の流れ図（１）である。
【図８】本発明のシステム１００の動作の流れ図（２）である。
【図９】本発明のシステム１００の動作の流れ図（３）である。
【符号の説明】
１ 医薬品錠剤
２ ＰＴＰシート
３ バンド掛装置
４ バンド品
５ ピロー包装装置
６ 物品
７ 上流側コンベア
８ 排出コンベア
９ コンベア切換部
１０ 整列コンベア
１１ 搬送機構
１２ ストッパ機構
１２ａ ストッパ制御信号端子
１２ｂ ストッパ棒
１２ｒ 光センサ
１２ｓ 物品検知センサ出力端子
２０ 集積ホルダー
２１ 収納構造
２１ａ 傾斜集積背板
２１ｂ 挟持側板
２２ リンク機構
２２ａ カムフォロア
２２ｂ カム中心軸
２２ｃ 接続点
２２ｄ 接続点
２３ 挟持スプリング機構
２４ 挟持側板支持部
２４ａ スライダー棒用リニア型ベアリング
２５ 挟持側板スライダー棒
２６ リンク機構と挟持側板支持部との接続機構板
２９ 集積ホルダー本体部
２９ａ 本体底面
３０ ホルダー循環コンベア
３１ 第１のコンベア部
３１ａ 第１のシフト棒機構部
３１ｂ 第１のシフト棒制御信号端子
３１ｃ 第１のカムフォロア押上棒機構
３１ｄ 第１の押上制御信号端子
３１ｅ 第１の搭載板支持機構
３１ｆ 第１の位置制御信号端子
３１ｇ 第１の搭載板
３１ｓ 第１の光検知センサ出力端子
３１ｚ 第１の移動滑り台
３２ 第２のコンベア部
３２ａ 第２のシフト棒機構部
３２ｂ 第２のシフト棒制御信号端子
３２ｃ 第２のカムフォロア押上棒機構
３２ｄ 第２の押上制御信号端子
３２ｅ 第２の搭載板支持機構
３２ｆ 第２の位置制御信号端子
３２ｇ 第２の搭載板
３２ｓ 第２の光検知センサ出力端子
３２ｚ 第２の移動滑り台
４０ 集積移載ロボット
４１ 第１の吸着／把持部
４１ａ 第１の吸着制御信号端子
４２ 第１の移動アーム部
４２ａ 第１の移動制御信号端子
４３ 吸盤
５０ カートン充填ロボット
５１ 挟持部（挟持機構）
５１ａ 挟持制御信号端子
５２ 第２の移動アーム部
５２ａ 第２の移動制御信号端子
６０ コンピュータシステム
６１ 中央制御コンピュータ部
６２ 記憶装置
７０ 下流側カートンコンベア
７１ カートン組立装置
７２ カートン
１００ 物品集積搬送カートン充填システム
Claims (3)
- 多数の錠剤をシート状にパックしたＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品を順次載せて搬送させる上流側コンベアと；
その上流側コンベアから搬送された前記物品を順次載せて搬送する搬送機構と、その終端部で複数ｎ個の物品が所定間隔・位置に配置されるように、搬送され移動する該物品毎にそれぞれ遮るストッパ棒をストッパ制御信号によって出入させるｎ個のストッパ機構とを備える整列コンベアと；
カートン梱包単位、複数Ｐ個の物品を１個ずつ順次重ねて集積できる傾斜集積背板及び、その両側表面部に垂直に設けられた左右２枚の挟持側板からなる収納構造と、その挟持側板の間隙長を圧縮・拡張するカムの正反回転方向を定めるカムフォロアと、そのカムフォロアの押上げによりＰ個集積された物品を挟持状態から開放状態とするリンク機構と、カムフォロアが自然放置の場合においては、挟持側板間の間隔長を狭くするように動作して、物品を挟持状態とする挟持スプリング機構とを備える集積ホルダー群と；
それら集積ホルダーを循環させるため、搬送されてくる空の集積ホルダーを終端側に少なくともｎ個直列配置させる第１のコンベア部と、
そのコンベア部に平行して設置され、前記物品が充填された集積ホルダーを少なくともｎ個直列配置させて前記コンベア部と反対方向に搬送させる第２のコンベア部と、
前記第１のコンベア部の前記終端側にあるｎ個の集積ホルダーのそれぞれ側面に対しコンベア側面部に設けられた第１のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて平行して隣接している前記第２のコンベア部の始端側へ押出す第１のシフト棒機構部と、
前記第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの側面に対し、コンベア側面部に設けられた第２のシフト棒制御信号により出入自在のシフト棒を突出させて、前記第１のコンベア部の始端側に押出す第２のシフト棒機構部との４部構成を備えるホルダー循環コンベアと；
前記第１のコンベア部の終端側にあるｎ個の空の集積ホルダーに対して、前記整列コンベアの終端部から、整列したｎ個の物品を、同時に取込み、それらをｎ個の集積ホルダーに投入し、それらをＰ回繰返し、各集積ホルダーはそれぞれＰ個の物品を集積するため、整列コンベアに整列したｎ個の物品をそれぞれ第１の吸着／把持制御信号によって吸着／把持のＯＮ・ＯＦＦを行うｎ組の吸着／把持口を設ける第１の吸着／把持アーム部と、その第１の吸着／把持アーム部を整列コンベア終端部と第１のコンベア部終端部間を第１の移動制御信号によって移動させる第１の移動アーム部とを備える集積移載ロボットと；
前記第２のコンベア部の終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーからＰ個の物品を挟持し、それをカートン組立装置からカートンコンベアに乗って流れてくるカートンへ投入し、カートンへ充填するため、第２のコンベア部終端側にある少なくとも１個の集積ホルダーの物品を挟持制御信号によってＰ個挟持のＯＮ・ＯＦＦを行う挟持機構を設ける挟持部と、その挟持部を第２のコンベア部と隣接する下流側の前記カートンコンベア上のカートン間を第２の移動制御信号によって移動させる第２の移動アームとを備えるカートン充填ロボットと；
装置全体を制御するための中央制御コンピュータ部とその制御に必要な記憶装置とから構成し、前記整列コンベアのストッパ機構にストッパ制御信号を送り、ｎ個の物品を所定位置に配置させる手段と、前記第１のシフト棒機構部に第１のシフト棒制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを第２のコンベア部の始端側へ押出す手段と、前記第２のシフト棒機構部に第２のシフト棒制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーを第１のコンベア部の始端側へ押出す手段と、第１の吸着／把持部及び移動アーム部へ第１の吸着及び移動制御信号を送りｎ個の集積ホルダーを同時に整列コンベアから第１のコンベア部にＰ回繰返して移す手段と、挟持部及び第２の移動アーム部へ挟持及び第２の移動制御信号を送り、少なくとも１個の集積ホルダーのＰ個の物品を第２のコンベア部からカートンコンベアへ移す手段とを少なくとも備えるコンピュータシステムと；
を具備することを特徴とする物品集積搬送カートン充填システム。 - 前記第１のコンベア部は、さらにその終端側上に直列配置されたｎ個の空の集積ホルダーのそれぞれの前記カムフォロアを押上制御信号によってその下側から上へ押上げる第１のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの前記収納構造の底面部で投入された物品を位置制御信号によって所定最短距離で受ける位置に調整する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第１のコンベア部終端側上に空の集積ホルダーがｎ個配置されたときは、押上制御信号を送り、物品が投入される毎に前記所定の最短距離を維持するように次第に搭載板位置を下げて収納構造部へ集積させ所定Ｐ個に達すれば、押上制御信号と位置制御信号をＯＦＦとして自動的に挟持状態にする手段を備えることを特徴とする請求項１記載の物品集積搬送カートン充填システム。 - 前記第２のコンベア部は、さらにその終端側上に位置する少なくとも１個の集積ホルダーに充填された挟持状態のＰ個の物品を下流側のカートンコンベアのカートンへ投入するため、その位置にある集積ホルダーの前記カムフォロアを第２の押上制御信号によって、その下側から上へ押上げる第２のカムフォロア押上棒機構と、その集積ホルダーの底面部で解放状態のＰ個の物品を搭載する搭載板支持機構とを備え、
前記コンピュータシステムは、さらに第２のコンベア部終端側上に物品充填集積ホルダーが少なくとも１個位置するときは、第２の押上制御信号を送り、物品を解放状態として、同時に第２の位置制御信号を送りＰ個の物品を搭載板に搭載させる手段を備え、前記カートン充填ロボットがそれを下流側カートンコンベアに移すことを特徴とする請求項１又は２に記載の物品集積搬送カートン充填システム。
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