JP4773752B2 - 棒状物品段積み装置 - Google Patents

Description

本発明は、同一平面上を複数列で搬送されてくる棒状物品を２段に積み重ねることができる棒状物品段積み装置に関するものである。

自動包装機は、被包装物を包装フィルムで包み込むと共に、所定部位をシール・カットして包装体を製造する包装機本体と、その包装機本体に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給手段と、包装機本体に対して被包装物を所定のタイミングで供給する被包装物供給手段とを備えている。

たとえば、複数の物品を包装体内に所定の整列状態（たとえば、複数の物品を２段に積層した状態）で収納する場合、通常、被包装物供給手段上を搬送し、包装フィルムに供給する際には、上記の整列状態を維持した状態で行なうようにしている。そのため、係る整列状態を自動的に生成するためには、被包装物供給手段中あるいは、その前段（上流側）に、係る整列状態にする集積装置（段積み装置）を配置する必要がある。

被包装物の物品の形状が棒状体であり、同一平面上を複数列で搬送されてくる棒状物品を２段に積み重ねる段積み装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された発明では、処理対象の棒状物品は竹輪・ソーセージ等の比較的大きな径であるとともに、弾力性を有する食品である。そして、特許文献１の第２図に示すように、棒状食品（Ａ）は、上流側の物品収容筺（１）内にランダム（非整列）な状態で収容される。物品収容筺（１）の下流側は開口されるとともに、その開口した部分に連続して導樋溝（３）が配置される。この導樋溝（３）は前方に行くに従って底面の位置が低くなる下方傾斜状に形成されるとともに、導樋溝（３）の進行方向両側に上方に突出した状態で側壁（４）を配置した構成をとっている。この両側壁（４）の間隔は、前方に行くに従って狭くなるようにしている。そして、これら物品収容筺（１）並びに導樋溝（３）には、バイブレータを設け、振動させるようにしている。

これにより、その振動によって物品収容筺（１）並びに導樋溝（３）内の棒状食品は振動しながら導樋溝（３）に沿って移動し、両側壁（４）の間隔が短くなること並びに導樋溝（３）の底面が下がっていき、その底面の上側に突出する側壁（４）の高さが高くなる（導樋溝（３）が深くなる）ことも相まって、棒状食品（Ａ）は、上下２段に重なった状態で導樋溝（３）から搬出される。なお、上述した特許文献１の説明における括弧書きの符号並びに名称は、特許文献１に用いられたものである。
実願昭５６−８９６８２号（実開昭５７−２０３０１７号）のマイクロフィルム

しかしながら、上述した特許文献１に開示したような構成では、以下に示す問題を有する。すなわち、従来の装置は、棒状食品に振動を与えることから、たとえば、物品が棒状のお菓子のように脆弱なものの場合、破損するおそれがあるため、対応可能な物品にある程度制限がされる。さらに、２段に積層された場合の下段と上段に位置する棒状食品の個数並びに姿勢を精度良く制御できない。

本発明は、棒状物品を所定の数だけ確実に積層することができるとともに、対応可能な棒状物品の種類を問わない棒状物品段積み装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る棒状物品段積み装置は、複数の棒状物品１１を同一平面上を並列状態で搬送される搬送面を備えた第１搬送装置と、その第１搬送装置の下流側に配置され、それら複数の棒状物品を上下２段に積層した状態で搬送可能とする第２搬送装置と、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の上方に、それら両搬送装置をまたぐようにして配置される上部フィンガーコンベア装置と、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の間に設けられ、前記第１搬送装置上を搬送される前記棒状物品のうち、先に前記第２搬送装置に移行させる一部の棒状物品以外の棒状物品を前記第２搬送装置に移行させる渡り手段（渡りプレート）とを備える。そして、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の搬送方向は同一方向となり、前記渡り手段上に位置する棒状物品は、前記上部フィンガーコンベア装置に設けた押送フィンガーにより搬送力を受けて前進移動するように設定され、前記渡り手段は、前記第２搬送装置の上方に配置するとともに、前記渡り手段の搬出側は前記第２搬送装置の搬送面に対して上下方向で重なるようにし、前記先に第２搬送装置に移行された一部の棒状物品と、前記先に第２搬送装置に移行されずに前記渡り手段上を移動する棒状物品の少なくとも一方を、搬送方向と交差する横方向に移動し、前記渡り手段の搬出側では、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品と、前記渡り手段上を移動する棒状物品とが上下方向で重なるようにする進路変更機構を備え、前記渡り手段の搬出側から搬出された前記渡り手段上を移動する前記棒状物品が、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品の上に載るように設定された。

また、前記第２搬送装置は、フィンガーコンベア装置から構成され、そのフィンガーコンベア装置に設けられた押送フィンガーは、前記先に第２搬送装置に移行された一部の棒状物品を搬送する高さの低い低段押送部位と、少なくとも、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品の上に載った上側の棒状物品に対して搬送力を与えることができる高段押送部位とを有するように構成することができる。さらにまた、前記渡り手段は、傾斜部位を有し、その傾斜部位上を移動する前記棒状物品が、先行して第２搬送装置へ移行されるようにすることができる。さらに、前記進路変更機構は、搬送路の両サイドに設けた一対の幅寄せ部位であり、その一対の幅寄せ部位は、前方に行くにしたがってその幅を狭くなるように互いに前端側が進行方向の中央に寄る設定とし、前記搬送路の両サイドに位置する前記棒状物品は前記幅寄せ部位により前記中央へ向けて移動するように構成するとよい。

係る構成をとると、棒状物品が渡り手段の搬出側に至った際には、第２搬送装置を移動する先行して移動した棒状物品と、渡り手段上の棒状物品は、上下に重なった状態となるため、そのまま渡り手段上の棒状物品が搬出されると、下側に存在する第２搬送装置を移動する棒状物品の上にスムーズに移し替えられる。これにより、第１搬送装置上では、横一列に並んで搬送されてきた複数の棒状物品が、２段に積み重なった状態に変更できる。そして、棒状物品の種類・品質を問わずに行なえる。

本発明は、棒状物品を所定の数だけ確実に積層することができるとともに、対応可能な棒状物品の種類を問わないですむ。

図１から図６は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施の形態の段積み装置１０は、複数の棒状物品１１を同一平面上を並列状態で搬送される搬送面を備えた第１搬送装置１２と、その第１搬送装置１２の下流側に配置され、それら複数の棒状物品１１を最終的に上下２段に積層（段積み）した状態で搬送可能する第２搬送装置１３と、それら第１搬送装置１２と第２搬送装置１３の上方に、それら両搬送装置１２，１３をまたぐようにして配置される上部フィンガーコンベア装置１４とを備えている。

本実施の形態で対象とする棒状物品１１は、たとえば、直径が１ｃｍ程度、あるいはそれ以上の大きさを持つ菓子類である。もちろん、本発明が対象とする棒状物品１１は、菓子以外の食品でも良いし、食品以外のものでも良い。直径が１ｃｍ程度以上であるのが２段に分離し、積層する行程を比較的ラフに行なってもきれいに整列させる（下側の棒状物品１１間の上に棒状物品１１を積層する）ことが行えるので好ましいが、それ未満の小さいものでも適用は可能である。

第１搬送装置１２は、７本の棒状物品１１を搬送するものであり、所定位置に配置された複数のプーリ２０に掛け渡された搬送ベルト２１を有するベルトコンベア装置を基本構成としている。その搬送ベルト２１により形成される搬送路の両サイドには、側壁ガイド２２が配置され、さらに、それら側壁ガイド２２，２２間の所定位置に、２本の第１中央分離ガイド２３，２３が配置される。この第１中央分離ガイド２３，２３の間隔は、棒状物品１１の径の約３倍強に設定し、第１中央分離ガイド２３と、対向する側壁ガイド２２の間隔は、棒状物品１１の径の約２倍強に設定している。これにより、第１搬送装置１２上を搬送される棒状物品１１は、第１中央分離ガイド２３により、横に２本−３本−２本で分離・整列された状態で搬送される。

この第１搬送装置１２の搬出側には、渡りプレート２４が配置されている。この渡りプレート２４は、搬入側は第１搬送装置１２の搬送面と略同一高さに配置されるとともに、その中央部分２４ａは、その高さ位置を保ち水平状態で、比較的長く（第２搬送装置１３の搬入側上方部位を比較的長く覆う）設定され、両側は下方傾斜状の傾斜部分２４ｂ（中央部分２４ａよりも短い）となる。この傾斜部分２４ｂの先端（前端）は、第２搬送装置１３の搬送面とほぼ等しいか、若干高い位置に設定される。

さらに、中央部分２４ａの両側には、第２中央分離ガイド２５，２５を設けている。この第２中央分離ガイド２５，２５は、第１中央分離ガイド２３，２３の延長線上に配置している。つまり、第１搬送装置１２の第１中央分離ガイド２３，２３間を搬送されてきた３本の棒状物品１１は、そのまま渡りプレート２４の中央部分２４ａに移し替えられ、第２中央分離ガイド２５，２５にて横方向への移動を抑制されつつ前進移動（水平移動）する。後述するように、この渡りプレート２４の中央部分２４ａに位置する棒状物品１１の搬送力は、上部フィンガーコンベア装置１４から受ける。

また、第１搬送装置１２の第１中央分離ガイド２３，２３と、側壁ガイド２２の間を搬送されてきた両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、そのまま渡りプレート２４の両側に設けられた傾斜部分２４ｂに移し替えられ、その傾斜部分２４ｂに沿って落下移動し、第２搬送装置１３上へさらに移し替えられる。もちろん、傾斜部分２４ｂの側面にも所定のガイド側壁が設けられ、横への移動は抑止されるように構成される。また、この渡りプレート２４の傾斜部分２４ｂに位置する棒状物品１１の搬送力は、当初は上部フィンガーコンベア装置１４から受け、その後は傾斜部分２４ｂの傾斜面に従い、重力により落下移動する。

上部フィンガーコンベア装置１４は、図１，図３等に示すように、前後に設けられたスプロケット３０と、そのスプロケット３０に掛け渡されたエンドレスチェーン３１と、そのエンドレスチェーン３１に対し、一定間隔に取り付けた押送フィンガー３２とを備えている。押送フィンガー３２は、図６に拡大して示すように、各搬送装置１２，１３の搬送面並びに渡りプレート２４に対向する部位に、２つの凹部３２ａが形成されている。この２つの凹部３２ａは、第１中央分離ガイド２３，２３，第２中央分離ガイド２５，２５に対向する位置に設けている。また、これら２つの凹部３２ａにより、押送フィンガー３２の先端（凹部３２ａの形成面側）は、３つの部位に分割される。つまり、中央の第１押送部位３２ｂと、両側の第２押送部位３２ｃ，３２ｃが形成される。上述したように、凹部３２ａは、第１，第２中央分離ガイド２３，２５に対向する部分に設けたため、下側に位置した押送フィンガー３２は、第１押送部位３２ｂが、第１搬送装置１２の第１中央分離ガイド２３間に位置する中央の３本の棒状物品１１の後面に接触し、そのまま前方への搬送力を与える。これにより、第１搬送装置１２から搬出され、そのベルトコンベアからの搬送力を受けなくなった棒状物品１１は、押送フィンガー３２の第１押送部位３２ｂによってそのまま搬送力を継続して受けるため、渡りプレート２４の上を搬送される。つまり、係る３本の棒状物品１１は、第２中央分離ガイド２５間をそのまま水平・直進移動する。

一方、下側に位置した押送フィンガー３２の第２押送部位３２ｃは、第２搬送装置１２の第１中央分離ガイド２３と側壁ガイド２２との間に挿入され、それら第１中央分離ガイド２３と側壁ガイド２２との間に位置する両サイドの２本ずつの棒状物品１１の後面に接触し、そのまま前方への搬送力を与える。これにより、第１搬送装置１２から搬出され、そのベルトコンベアからの搬送力を受けなくなった棒状物品１１は、押送フィンガー３２の第２押送部位３２ｃによってそのまま搬送力を継続して受けるため、渡りプレート２４の上を搬送される。つまり、係る両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、第２中央分離ガイド２５と側壁ガイド２２間をそのまま直進移動する。このとき、当初は第２押送部位３２ｃからの搬送力を受けて前進移動するが、棒状物品１１が渡りプレート２４の傾斜部分２４ｂに至ると、その棒状物品１１は、その傾斜部分２４ｂの傾斜に沿って下降移動し、第２押送部位３２ｃからの搬送力を受けなくなるとともに、次段の第２搬送装置１３上へ移行する。つまり、当初は図６（ａ）に示すように第１搬送装置１２の上に７本の棒状物品１１が横一列に並んだ状態の物品群に対し押送フィンガー３２が押送し、その後、図６（ｂ）に示すように、渡りプレート２４上に移行された７本の棒状物品１１が横一列に並んだ状態の物品群に対し押送フィンガー３２が押送し、さらに、図６（ｃ）に示すように、両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、第２搬送装置１３側に移し替えられ、中央の３本と搬送高さが異なる。

さらに、本実施の形態では、第１押送部位３２ｂは、クランク状に折れ曲がり、図４に拡大して示すように、第２押送部位３２ｃの押送面（棒状物品１１に接触する面）に対し、第１押送部位３２ｂの押送面（棒状物品１１に接触する面）は、進行方向後側にずれた状態となっている。これにより、両押送部位３２ｂ，３２ｃにより搬送される棒状物品１１は、前後に所定距離だけずれた相対位置関係の状態で搬送されることになる。

第２搬送装置１３は、前後に設けられたスプロケット４０と、そのスプロケット４０に掛け渡された一対のエンドレスチェーン４１と、その一対のエンドレスチェーン４１に対し、一定間隔に取り付けた押送フィンガー４２とを備えている。各押送フィンガー４２は、その両サイドが一対のエンドレスチェーン４１に接続されている。さらに、前後の押送フィンガー４２の間には、棒状物品１１の下面を支持し、落下を防止するとともに、搬送面を構成するためのロッド４３が一対のエンドレスチェーン４１間に連結されている。

このロッド４３により形成される搬送面は、第１搬送装置１２の搬送面よりも一段低くなっている。そして、渡りプレート２４の傾斜部分２４ｂ上を滑り降りてきた両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、第２搬送装置１３の前後の押送フィンガー４２間のロッド４３上に供給され、その後、進行方向後側の押送フィンガー４２から搬送力を受け、第２搬送装置１３上を搬送される。

また、押送フィンガー４２は、幅広で高さの低い（棒状物品１１の径の約半分）低段押送部位４２ａと、中央に位置、低段部位よりも幅が狭いとともに、高さが高い高段押送部位４２ｂを備えている。高段押送部位４２ｂの幅は、棒状物品１１の径の３から４本分に設定され、その高さは、棒状物品の径の１．５倍程度としている。これにより、高段押送部位４２ｂは、後述するように、両サイドの２本ずつの棒状物品１１（先行して第２搬送装置１３へ移し替えられたもの）が互いに中央側に接近して横に４本並ぶとともに、その４本の棒状物品１１の上に、渡りプレート２４の中央部分２４ａを移動してきた３本の棒状物品１１が積載された状態の物品群全体を押送できる。

第２搬送装置１３は、搬送する棒状物品１１が横に移動（ずれる）ことがないようにするための側壁ガイド４５を両サイドに備えている。側壁ガイド４５は、図５に示すように、上流側 （搬入側）から順に導入部位４５ａと、幅寄せ部位４５ｂと、搬送部位４５ｃとを備えている。導入部位４５ａは、両側壁ガイド４５の間隔は広く（本例では、７本の棒状物品１１が横並び状態の時の幅：棒状物品の径の７倍強）設定している。従って、傾斜部分２４ｂから第２搬送装置１３上に移動してきた両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、それぞれその導入部位４５ａに沿って前進移動する。

幅寄せ部位４５ｂは、前方に行くにしたがってその幅を狭くなるように設定している。従って、上記の両サイドの２本ずつの棒状物品１１は、低段押送部位４２ａによって前方への搬送力を受けつつ、その幅寄せ部位４５ｂにより中央へ向けて移動する。最終的には、２本ずつの合計４本の棒状物品１１が横に並んだ状態になるように設定される（図6（ｃ）から（ｅ）参照）。つまり、幅寄せ部位４５ｂの下流側における両側壁ガイド４５の間隔は、４本の棒状物品１１が横並び状態の時の幅（棒状物品の径の４倍強）としている。

搬送部位４５ｃにおける両側壁ガイド４５の間隔は、幅寄せ部位４５ｂの下流側における間隔と等しくしている。これにより、この搬送部位４５ｃに至った上記４本の棒状物品１１は、押送フィンガー４２の低段押送部位４２ｂからの搬送力を受けるとともに、横方向の移動が両側壁ガイド４５により規制されることから、横に４本整列した状態で安定して搬送される（図６（ｆ）参照）。

一方、上述した渡りプレート２４の中央部分２４ａは、その先端部分が幅寄せ部位４５ｂの下流側近傍まで延長配置させている。さらに、上部フィンガーコンベア装置１４の押送フィンガー３２と、第２搬送装置１３の押送フィンガー４２の配置ピッチを等しくするとともに、両者の押送フィンガー３２，４２を同期して移動させるようにしている。より具体的には、図４に示すように、両押送フィンガー３２，４２の位置が、前後方向度ほぼ一致した状態を保ち、ともに同一速度で移動するようになる。

これにより、渡りプレート２４の中央部分２４ａを移動する３本の棒状物品１１は、その中央部分２４ａの先端位置に至ると、その下側には、幅寄せ部位４５ｂにより幅寄せされた４本の棒状物品１１が位置する。つまり、中央部分２４ａを挟んで、４本の棒状物品１１と３本の棒状物品１１が上下に重なった状態となる。その状態のまま、さらにそれぞれの棒状物品１１が対応する押送フィンガー３２，４２により搬送される。そして、渡りプレート２４の中央部分２４ａが無くなると、上側を移動する３本の棒状物品１１は、その中央部分２４ａの先端より搬出され、その下方に位置する４本の棒状物品１１の上にスムーズに移し替えられる。

これにより、下側４本，上側３本の合計７本の棒状物品１１が上下２段に積み重ねられた物品群が構成される。そして、第２搬送装置１３の押送フィンガー４２の高段押送部位４２ｂが、それら２段に積み重ねられた７本の棒状物品１１の後方より、全体を押送し、搬送部位４５ｃを前進移動させる（図６（ｆ）参照）。

また、図１に示すように、本実施の形態では、１つの駆動モータ（サーボモータ等） ５０の出力を所定の動力伝達機構５１を介してそれぞれの装置（第１搬送装置１２，第２搬送装置１３，上部フィンガーコンベア装置１４）に伝達している。これにより、３つの装置を同期を取りながら駆動可能となる。

本発明の好適な一実施の形態を示す正面図である。 本発明の好適な一実施の形態を示す平面図である。 本発明の好適な一実施の形態を示す側面図である。 要部を示す拡大正面図である。 要部を示す拡大平面図である。 作用を説明する図である。

符号の説明

１０ 段積み装置
１１ 被包装物
１２ 第１搬送装置
１３ 第２搬送装置
１４ 上部フィンガーコンベア装置
２０ プーリ
２１ 搬送ベルト
２２ 側壁ガイド
２３ 第１中央分離ガイド
２４ 渡りプレート
２４ａ 中央部分
２４ｂ 傾斜部分
２５ 第２中央分離ガイド
３０ スプロケット
３１ エンドレスチェーン
３２ 押送フィンガー
３２ａ 凹部
３２ｂ 第１押送部位
３２ｃ 第２押送部位

Claims (4)

1. 複数の棒状物品を同一平面上を並列状態で搬送される搬送面を備えた第１搬送装置と、
   その第１搬送装置の下流側に配置され、それら複数の棒状物品を上下２段に積層した状態で搬送可能とする第２搬送装置と、
   前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の上方に、それら両搬送装置をまたぐようにして配置される上部フィンガーコンベア装置と、
   前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の間に設けられ、前記第１搬送装置上を搬送される前記棒状物品のうち、先に前記第２搬送装置に移行させる一部の棒状物品以外の棒状物品を前記第２搬送装置に移行させる渡り手段とを備え、
   前記第１搬送装置と前記第２搬送装置の搬送方向は同一方向となり、
   前記渡り手段上に位置する棒状物品は、前記上部フィンガーコンベア装置に設けた押送フィンガーにより搬送力を受けて前進移動するように設定され、
   前記渡り手段は、前記第２搬送装置の上方に配置するとともに、前記渡り手段の搬出側は前記第２搬送装置の搬送面に対して上下方向で重なるようにし、前記先に第２搬送装置に移行された一部の棒状物品と、前記先に第２搬送装置に移行されずに前記渡り手段上を移動する棒状物品の少なくとも一方を、搬送方向と交差する横方向に移動し、前記渡り手段の搬出側では、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品と、前記渡り手段上を移動する棒状物品とが上下方向で重なるようにする進路変更機構を備え、
   前記渡り手段の搬出側から搬出された棒状物品が、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品の上に載るように設定されたことを特徴とする棒状物品段積み装置。
2. 前記第２搬送装置は、フィンガーコンベア装置から構成され、
   そのフィンガーコンベア装置に設けられた押送フィンガーは、
   前記先に第２搬送装置に移行された一部の棒状物品を搬送する高さの低い低段押送部位と、
   少なくとも、前記第２搬送装置上を移動する棒状物品の上に載った上側の棒状物品に対して搬送力を与えることができる高段押送部位とを有する請求項１に記載の棒状物品段積み装置。
3. 前記渡り手段は、傾斜部位を有し、その傾斜部位上を移動する前記棒状物品が、先行して第２搬送装置へ移行されるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の棒状物品段積み装置。
4. 前記進路変更機構は、搬送路の両サイドに設けた一対の幅寄せ部位であり、
   その一対の幅寄せ部位は、前方に行くにしたがってその幅を狭くなるように互いに前端側が進行方向の中央に寄る設定とし、前記搬送路の両サイドに位置する前記棒状物品は前記幅寄せ部位により前記中央へ向けて移動するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の物品段積み装置。

Images