JP4766466B2 - 商品の自動段積包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、商品の自動段積包装装置に関し、詳しくは、自動段積包装の高速化と装置の簡素化を図ったことを特徴とする。

本願出願人は、前記商品がカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を交互に隣接して無駄な空間をなくした自動集積（段積）装置として、先に搬送された一段分（上段分）の商品を吸盤により吸着して上昇させ、つぎに送られて来た一段分（下段分）の商品の上に下降させ、前記一段分（上段分）の商品の吸着を解除し、二段積みされた前記商品を箱詰装置へ送り自動的に箱詰めを行う装置を提案している。
特開平１１−１５７５０８号公報

本発明は、自動段積包装の高速化と装置の簡素化を図った自動段積包装装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の商品の自動段積包装装置は、複数の商品搬送路が平行に設けられ、該各商品搬送路は、当初所定間隔をあけて商品を搬送しその後商品を充填列個数に集合させることができるように独立制御可能とされた分割搬送路の直線状の集合で構成され、前記各商品搬送路の商品搬送方向先端部の分割搬送路が商品の充填列個数分の載置面を有する一時停止可能なものとされ、前記複数の商品搬送路は、前記各一時停止可能分割搬送路が隣の商品搬送路の一時停止可能分割搬送路よりも前方に位置するように順次前方へ延ばして配設され、商品の充填列個数分の幅を有する商品集積路が前記各一時停止可能分割搬送路から横同一方向に延びるように設けられ、前記各一時停止可能分割搬送路上の前記充填列個数分の商品を前記各商品集積路に供給する一括供給部が設けられ、前記商品集積路の商品搬送方向先端部に直交させて包装資材搬送路が設けられ、前記各商品集積路の商品搬送方向先端部に集積供給された商品を前記包装資材搬送路上の包装資材に一段分ずつ充填する商品充填装置が設けられてなることを特徴とする（請求項１）。

本発明では、複数の商品搬送路によって商品が平行に搬送され、前記各商品搬送路から充填列個数分の商品が前記各商品集積路に一括供給される。なお、充填列個数分の商品とは、包装資材中に一列に並べて充填される縦列あるいは横列の商品個数をいう。

前記複数の商品搬送路は二列に限らず、三列以上であってもよい。その場合には、前記商品搬送路の列数に対応させて前記商品集積路が設けられる。本発明では、前記複数の商品搬送路は、前記各一時停止可能分割搬送路が隣の商品搬送路の一時停止可能分割搬送路よりも前方に位置するように順次前方へ延ばして配設される。

換言すると、前記商品搬送路を三列平行に設けた場合には、最も長く延びる商品搬送路の一時停止可能分割搬送路が、次に長く延びる中央の商品搬送路の一時停止可能分割搬送路よりも前方に位置し、前記中央の商品搬送路の一時停止可能分割搬送路が、最も短い商品搬送路の一時停止可能分割搬送路よりも前方に位置するように、各商品搬送路が配設される。

前記商品搬送路を三列平行に設けた場合には、商品を包装資材中に三段積みにして包装することが可能である。もっとも、同装置を利用して商品を包装資材中に二段積みすることも可能である。すなわち、二列分の商品搬送路及び商品の集積路を使用すればよい。

前記本発明によれば、前記特許文献１のように、製造工程から一列で搬送された商品を広幅コンベア上で振り分けて適数列、適数個に集積することを要しない。したがって、自動段積包装を高速化でき、さらに装置が簡素化される。

本発明の実施の一形態は、前記それぞれの商品集積路の中途上方に商品交互倒立装置を設けたことを特徴とする（請求項２）。この商品交互倒立装置は、すでに特開２００１−２０２３号で公知であり、かように商品交互倒立装置を設けることにより、商品の集積スペースを小さくすることができ、したがって、包装資材を節約でき、さらに、格納、運搬時のスペース効率が向上し、経済的である効果が得られる。なお、前記商品交互倒立装置を必要としない包装形態にあっては、前記商品交互倒立装置を上方に退避させておけばよい。

本発明の実施の一形態は、前記それぞれの商品交互倒立装置下方の商品の集積路を滑りにくいコンベアベルトとしたことを特徴とする（請求項３）。本実施の一形態における滑りにくいコンベアベルトとは、滑り易いコンベアベルトを否定する意味であり、通常一般の商品搬送コンベアベルトであってもよい。この実施の一形態によれば、前記商品の交互倒立が極めてスムーズに行われる。

本発明の実施の一形態は、前記それぞれの商品の集積路の先端部を、商品の充填列個数分の載置広さの独立駆動制御可能なコンベアベルトとしたことを特徴とする（請求項４）。この実施の一形態によれば、前記それぞれの商品の集積路の先端部に供給された充填列個数分の商品の吸着を、該商品の移送を一時停止させた状態で正確に行うことができる。

本発明の実施の一形態は、包装資材が中途成形過程にあるダンボールシートであることを特徴とする（請求項５）。この実施の一形態によれば、ダンボールケースの成形行程に同期させて該ダンボールケースへの迅速な商品の自動供給及び自動段積包装が可能である。

すなわち、蓋部のみが開放された成形が完了ダンボールケースの内部に商品を自動供給及び自動段積包装をすることは、開口スペースが限られているため困難を伴うものである。

そこで、前記蓋部フラップのほか、側部フラップ、さらには端部フラップ等の一部を開放した成形中途にあるダンボールシートの底部フラップ上に集積した商品を自動供給及び自動段積みし、その後の搬送行程においてダンボールケースに成形する包装装置が適しているものである（例えば、特公昭５４−４３９５５号公報参照）。

本発明の実施の一形態は、前記包装資材の搬送路を間欠駆動としたことを特徴とする（請求項６）。この実施の一形態によれば、前記包装資材の搬送と該包装資材に対する商品の充填タイミングを容易に同期させることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明に係る自動段積包装装置の概略平面図、図２は、図１の商品搬送路部の側面図、図３は、図１のＸ−Ｘ線一部省略矢視図、図４は、図１のＹ−Ｙ線矢視図、図５は、図１のＺ−Ｚ線矢視図、図６は、商品交互倒立装置の斜視図、図７は、商品倒立過程を示す側面図、図８は、商品倒立過程を示す側面図である。

本発明では、図１に示すように、複数の商品搬送路が平行に設けられる。図面実施例では、前記商品搬送路は、外側の商品搬送路Ａと、その内側の商品搬送路Ｂの二列であるが、三列、あるいはそれ以上であってもよい。さらに、前記外側の商品搬送路Ａの先端部が、その内側の商品先端部より商品Ｇの充填列個数分（図面実施例では包装資材中に一列に並べられる横列の商品の３個分とされている。）以上の長さに延長される。

また、前記外側の商品搬送路Ａ及びその内側の商品搬送路Ｂは、後に詳細を述べるが、それぞれ三分割に構成されたベルトコンベアＡ１、Ａ２及びＡ３（Ｂ１、Ｂ２及びＢ３）で構成される。なお、図中、Ｓは、図示しない製造工程から供給された商品Ｇを、前記外側の商品搬送路Ａを構成する商品搬送路Ａ１及び前記内側の商品搬送路Ｂを構成する商品搬送路Ｂ１に、所定間隔をあけて供給するための供給部である。

前記商品搬送路Ａ及びＢの三分割、Ａ１、Ａ２及びＡ３（Ｂ１、Ｂ２及びＢ３）は、当初、所定間隔をあけて商品Ｇを搬送し、その後、充填列個数（前記商品３個・・・以下同じ）に集合させるためである。

まず、前記商品搬送路Ａ１（Ｂ１）では、前記商品Ｇが、所定間隔をあけて定速で駆動させられる。その前方には、前記商品Ｇの充填列個数を載置する上面を有する商品搬送路Ａ２（Ｂ２）が連続させられる。該商品搬送路Ａ２（Ｂ２）は、前記商品搬送路Ａ１（Ｂ１）よりも常時は低速に制御されるが高速制御も可能に構成されている。

さらに、前記商品搬送路Ａ２（Ｂ２）の前方には、前記商品Ｇの充填列個数を載置する上面を有する商品搬送路Ａ３（Ｂ３）が連続させられる。該商品搬送路Ａ３（Ｂ３）は、前記商品搬送路Ａ２（Ｂ２）に合わせた高速制御が可能であるとともに一次停止が可能に構成されている。

前記商品搬送路Ａ１（Ｂ１）、Ａ２（Ｂ２）及びＡ３（Ｂ３）による商品Ｇの充填列個数の集合について述べる。なお、以下の説明では、商品搬送路Ｂ（Ｂ１、Ｂ２及びＢ３）の構成及び作用は、前記商品移送路Ａ（Ａ１、Ａ２及びＡ３）と同様であるのでその説明を省略する。

商品Ｇは、前記商品搬送路Ａ１上を所定間隔あけて搬送される。一方、前記商品搬送路Ａ２は、あらかじめ計算された低速にて制御され、したがって、該商品搬送路Ａ２上には、後続の商品Ｇによって順次押されて前記充填列個数（３個・・・以下同じ）の商品Ｇが載置させられる。

つぎに、前記商品搬送路Ａ２上に、前記充填列個数の商品Ｇが載置したことを検知して、該商品搬送路Ａ２（Ｂ２）が高速制御され、同時に、前記商品搬送路Ａ３（Ｂ３）が高速連動して、該商品搬送路Ａ３上に前記充填列個数の商品Ｇが供給される。

同時に、前記商品搬送路Ａ２が低速制御に切り換えられる。その結果、前記のごとく、商品搬送路Ａ２上には、前記商品搬送路Ａ１からの商品Ｇが１個及び２個、さらに３個と後続の商品Ｇに押されて送り込まれて集合させられる。すなわち、前記商品搬送路Ａ２の高速制御時に、前記商品搬送路Ａ１から次の商品Ｇが供給されることがなく、低速制御に切り換えたときに、前記商品搬送路Ａ１からつぎの商品Ｇが順次供給されるように、あらかじめ、前記商品搬送路Ａ１上の商品Ｇの搬送間隔、さらには前記商品搬送路Ａ１の速度が定められている。

また、前記商品搬送路Ａ２と前記商品搬送路Ａ３の速度の関係も、該商品搬送路Ａ３から前記充填列個数を、後に述べる商品の集積路Ｃ及びＤへ一括供給し、その後、その一括供給装置が復帰するまで、前記商品搬送路Ａ２からつぎの充填列個数の商品Ｇが前記商品搬送路Ａ３に供給されることがないように前記商品搬送路Ａ２の速度が定められる。

すなわち、前記商品搬送路Ａ２上には、前記商品搬送路Ａ３上の商品Ｇが後に述べる商品の集積路Ｃ及びＤへ一括供給され、その後、その一括供給装置が復帰してつぎの商品Ｇの受け入れ可能時間を確保して、前記商品搬送路Ａ２上に充填列個数の商品Ｇが供給させられるように、前記商品搬送路Ａ２及び前記商品搬送路Ａ３が制御される。

つぎに前記商品搬送路Ａの先端部、具体的には、前記商品搬送路Ａ３及びＢ３の先端部の内側に、それぞれ直交させて前記商品Ｇの充填列個数幅分（商品３個幅分）の商品の集積路Ｃ及びＤが設けられる。

図面実施の一形態では、前記商品Ｇを６個ずつ二段積みにして包装する例であり、前記商品の集積路Ｃ及びＤは、それぞれ前記充填列個数幅（商品３個幅）を有する。

なお、図面実施例では、前記商品の集積路Ｃ及びＤは、それぞれ三分割されたベルトコンベアＣ１、Ｃ２及びＣ３（Ｄ１、Ｄ２及びＤ３）からなる。該商品の集積路Ｃ及びＤの三分割は、一段分の商品(６個)の集積及び包装を並びに商品Ｇの交互倒立集積をスムース且つ確実に行うためである。

なお、以下の説明では、商品の集積路Ｄ（Ｄ１、Ｄ２及びＤ３）の構成及び作用は、前記商品の集積路Ｃ（Ｃ１、Ｃ２及びＣ３）と同様であるのでその説明を省略する。

図３に示す前記商品の集積路Ｃ１は、滑りにくいコンベアベルトで構成され、その上方には、図６〜図８に示す、従来公知の商品交互倒立装置１ａ（前記商品の集積路Ｄ１では１ｂ）が昇降自在に設けられる。

すなわち、前記起立状態で移送された商品Ｇを交互倒立させることが必要な場合には、前記商品交互倒立装置１ａを所定位置に下降させ、該商品Ｇの移送方向前端上部が、前記商品交互倒立装置１ａを構成する揺動部材２に当接させられる（図６参照）。

その後、前記商品Ｇの移送が続行されると、前記商品Ｇの集積路Ｃ１の表面が滑りにくいコンベアベルトで構成されているため、前記商品Ｇは、後方にスリップさせられることがなく前方へ移送される。

さらに、前記商品Ｇの移送が続行されると、前記揺動部材２が前記商品Ｇの移送方向上方に揺動させられつつ前記商品Ｇの移送方向前端上部が上方へ徐々に持ち上げられる（図７参照）。同時に、前記揺動部材２が前記エアシリンダ３によって上昇させられ、最終的に前記商品Ｇが反転倒立させられる（図８参照）。図中、４は錘である。なお、通常は、つぎに同所に送られてくる商品Ｇを反転倒立させる必要がない場合ため、前記揺動部材２が後続の商品Ｇに当接しないように前記シリンダ３よって前記商品の集積路Ｃ１の上方に退避させられる。

なお、前記商品の集積路Ｃ１及びＤ１に続く前記商品の集積路Ｃ２及びＤ２並びにＣ３及びＤ３は、前記商品の集積路Ｃ１及びＤ１に比べて滑りのよいコンベアとされ、また、前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３は、適時に停止及び駆動制御可能に構成されている。

つぎに、前記商品搬送路Ａ３及びＢ３の前記商品の集積路Ｃ１及びＤ１と反対側には、前記商品搬送路Ａ３及びＢ３に供給された充填列個数の商品Ｇを前記商品の集積路Ｃ１及びＤ１に一緒に供給する一括供給部５ａ、５ｂが設けられる。

前記一括供給部５ａ、５ｂは、前記商品搬送路Ａ３、Ｂ３の先端部に設けられ、それぞれ図４に示す同じ構成を有する。すなわち、下端が固定軸６に回動自在に支持された揺動杆７の上端に、あらかじめ前記商品Ｇの充填列個数幅分（商品３個幅分）の長さに形成した移送杆８を設け、前記揺動杆７の略中間部に往復動杆９の一端がピン１０で連結され、前記往復動杆９の他端がピン１０ａでロータ１１に連結される。

前記構成において、前記ロータ１１を駆動させると、前記往復動杆９及び揺動杆７を介して前記移送杆８が往復動させられ、前記商品移送路Ａ３及びＢ３上にそれぞれ供給された充填列個数（商品３個）の商品Ｇを前記商品の集積路Ｃ１及びＤ１へ一括供給する。

そして、商品の交互倒立集積が必要な場合には、前記商品交互倒立装置１ａ、１ｂが適時に昇降させられて、前記商品Ｇの交互倒立集積が行われ、その後、それぞれ後続の商品Ｇに押される等して商品の集積路Ｃ２及びＤ２、さらに前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３へ移送される。

前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３へ移送された商品Ｇは、該商品の集積路Ｃ３及びＤ３の先端に設けられたストッパー１２に係止させられ、６個集積されると同時に、一時、前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３が停止させられて、それぞれの商品Ｇの上面に、その上方に設けられた商品充填装置１３を構成する昇降自在の吸盤１４が下降吸着させられ、その後、該吸盤１４の上昇が確認されると、前記商品充填装置１３の移動とともに前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３が駆動させられ、つぎの商品を受け入れる。

前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３の先端部には、該商品の集積路Ｃ３及びＤ３に直交させて包装資材Ｐの搬送路１５が設けられる。該包装資材Ｐの搬送路１５は、前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３に位置した商品Ｇの充填包装部１６とされる。

前記包装資材Ｐの搬送路１５の上流には、包装資材Ｐの段ボールシートのマガジン部１７及びその半成形部１８が設けられる。また、前記包装資材Ｐの搬送路１５の下流の両側には、半分成形されたダンボールシートを構成している各部フラップの折畳み装置２０及び糊付け装置１９が設けられる。

前記商品Ｇの前記充填包装部１６に供給される前記包装資材Ｐは、展開された段ボールシートが、前記段ボールシートのマガジン部１７から吸盤２１を有するアーム２２等により引き出され、前記包装資材Ｐの搬送路１５上に、その底部が載置され、蓋部フラップ、端部フラップ、側部フラップ等の半開放フラップは、図示しないガイド部材により半成形状態を保って、前記搬送路１５上に供給され、間欠移送され、その間に前記商品の集積路Ｃ３から一段目の商品Ｇの６個を受け入れ、前記商品の集積路Ｄ３から二段目の６個の商品を受け入れ、その後、前記ダンボールシートを構成している各部フラップの折畳み装置２０及び糊付け装置１９へ移送されて自動包装される。

つぎに、前記商品充填装置１３について述べる。前記商品の集積路Ｃ及びＤ、具体的には、前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３のそれぞれ上方には、該商品の集積路Ｃ３及びＤ３上に位置した一段分の商品Ｇに吸着し、前記包装資材Ｐの移送路１５の上方へ移送し、吸着を解除して前記搬送路１５に供給された包装資材Ｐ中に充填する前記商品充填装置１３、１３がそれぞれ設けられる。

前記商品充填装置１３、１３は、前記商品の集積路Ｃ３及びＤ３の上方から前記商品Ｇの充填部１６、１６に向けて機体に支持されたガイドレール２３、２３に、図示しないシリンダ等によって往復動するスライダー２４、２４が支持され、該スライダー２４、２４に設けられた下向きシリンダ２５、２５のピストンロッド２６、２６の下端に設けられた吸盤取付板２７、２７にそれぞれ前記吸盤１４（図面実施例ではそれぞれ６個）が設けられている。

前記のごとく、本発明は、複数の商品搬送路で商品を搬送し、それぞれの商品搬送路の先端部において、該それぞれの商品搬送路に直交させて設けた複数の商品の集積路に一括供給し、それぞれの商品の集積路にそれぞれ一段分の個数の商品を集積するとともに、前記それぞれの商品の集積路の先端部に直交させて設けた搬送路上を移送する包装資材中に順次複数段に充填するものであり、自動段積包装を高速化することができ、さらに装置の簡素化を図ることができるものである。

本発明に係る自動段積包装装置の概略平面図である。 商品搬送路部の側面図である。 図１のＸ−Ｘ線一部省略矢視図である。 図１のＹ−Ｙ線矢視図である。 図１のＺ−Ｚ線矢視図である。 商品交互倒立装置の斜視図である。 商品倒立過程を示す側面図である。 商品倒立過程を示す側面図である。

符号の説明

Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ３） 外側の商品搬送路
Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３） 内側の商品搬送路
Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３） 商品の集積路
Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３） 商品の集積路
５a、５ｂ 一括供給杆
１５ 包装資材の搬送路
１６ 商品の充填包装部

Claims (6)

1. 複数の商品搬送路が平行に設けられ、該各商品搬送路は、当初所定間隔をあけて商品を搬送しその後商品を充填列個数に集合させることができるように独立制御可能とされた分割搬送路の直線状の集合で構成され、前記各商品搬送路の商品搬送方向先端部の分割搬送路が商品の充填列個数分の載置面を有する一時停止可能なものとされ、前記複数の商品搬送路は、前記各一時停止可能分割搬送路が隣の商品搬送路の一時停止可能分割搬送路よりも前方に位置するように順次前方へ延ばして配設され、商品の充填列個数分の幅を有する商品集積路が前記各一時停止可能分割搬送路から横同一方向に延びるように設けられ、前記各一時停止可能分割搬送路上の前記充填列個数分の商品を前記各商品集積路に供給する一括供給部が設けられ、前記商品集積路の商品搬送方向先端部に直交させて包装資材搬送路が設けられ、前記各商品集積路の商品搬送方向先端部に集積供給された商品を前記包装資材搬送路上の包装資材に一段分ずつ充填する商品充填装置が設けられてなることを特徴とする、商品の自動段積包装装置。
2. 前記各商品集積路の中途上方に商品交互倒立装置を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の商品の自動段積包装装置。
3. 前記各商品交互倒立装置の下方の前記商品集積路を滑りにくいコンベアベルトとしたことを特徴とする、請求項２に記載の商品の自動段積包装装置。
4. 前記各商品集積路の商品搬送方向先端部を、一段分の個数の商品を載置可能な広さを有する独立駆動制御可能なコンベアベルトとしたことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の商品の自動段積包装装置。
5. 前記包装資材が中途成形過程にあるダンボールシートであることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の商品の自動段積包装装置。
6. 前記包装資材の搬送路を間欠駆動としたことを特徴とする、請求項１、２、３、４又は５に記載の商品の自動段積包装装置。

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