JP5468419B2 - Boxing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、羽根車を用いた箱詰め装置に関する。 The present invention relates to a boxing device using an impeller.
従来、物品の箱詰め装置として、パドル機構を用いた梱包装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a packing device using a paddle mechanism is known as an article boxing device.
この梱包装置は、袋搬送用コンベアと、互いに対向するように配置された一対のパドル機構と、一対のパドル機構の下方の所定位置に箱を位置させる箱コンベアとを備えている。そして、箱詰めを行うときは、箱コンベアによって箱を所定位置に位置させ、箱詰めされる袋を袋搬送用コンベアによってパドル機構のパドルの上に並べ、その後、パドルを回転させることによって、パドルの上に並べられた袋を箱内に投下する(例えば特許文献1参照)。 This packing apparatus includes a bag transporting conveyor, a pair of paddle mechanisms arranged so as to face each other, and a box conveyor for positioning a box at a predetermined position below the pair of paddle mechanisms. When boxing is performed, the box is positioned at a predetermined position by the box conveyor, the bags to be boxed are arranged on the paddle of the paddle mechanism by the bag conveyor, and then the paddle is rotated to rotate the paddle. Are placed in a box (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、被計量物の計量、袋詰め、検査、袋の箱詰め等を行う一連の工程において、箱詰め装置の上流側に配置される、品質検査器や振分装置といった機器の処理能力が向上し、箱詰め装置においても、処理能力の向上が求められている。 By the way, in recent years, in a series of processes for weighing objects, bagging, inspection, bag boxing, etc., the processing capacity of equipment such as quality inspection devices and sorting devices arranged upstream of the boxing device has improved. However, improvement in processing capability is also demanded for boxing equipment.
しかし、処理能力を向上させるため、パドル機構(以下、羽根車という)の回転速度を単純に上げると、羽根車から投下した物品が、上方から迫ってきた羽根車の羽根にはたかれ、その結果、物品の落下姿勢が乱れ、箱詰めされた物品の姿勢が大きく乱れてしまう場合があった。特に、ピロー袋に包装された物品等、水平方向に大きな面積を有する物品は、投下初期の落下速度が遅く、そのため、羽根にはたかれて姿勢が乱れ易かった。 However, if the rotational speed of the paddle mechanism (hereinafter referred to as an impeller) is simply increased in order to improve the processing capacity, an article dropped from the impeller will hit the impeller blade approaching from above, As a result, the falling posture of the article may be disturbed, and the posture of the packed article may be greatly disturbed. In particular, an article having a large area in the horizontal direction, such as an article packaged in a pillow bag, has a slow drop speed at the initial stage of dropping, and is therefore easily disturbed by striking against a blade.
したがって、従来の箱詰め装置は、羽根車の回転速度を上げて処理能力を向上させることが困難であった。 Therefore, it has been difficult for the conventional boxing apparatus to increase the rotational speed of the impeller and improve the processing capacity.
上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰め装置は、物品移送装置と、回転軸と前記回転軸の中心に回転対称に中心部から周辺部に延びるように配置された3以上の第1の所定数の平板状の羽根とをそれぞれ有し、互いに対向するように配置された第1の一対の羽根車を備え、前記第1の一対の羽根車を、互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向(以下、第1の所定個別回転方向という)に、360度を前記第1の所定数で除した角度(以下、第1の単位角度という)毎に、前記第1の一対の羽根車のそれぞれの何れか1の羽根(以下、第1の当該一対の羽根という)が実質的に水平に並ぶ第1の基準角度位置に停止するように同期して回転させる投下装置と、前記第1の基準角度位置に位置する前記第1の当該一対の羽根の下方の所定位置に、上方に開口した箱を位置させる箱供給装置と、を備え、前記物品移送装置が前記第1の基準角度位置に位置する前記第1の当該一対の羽根の上に複数の物品を互いに並ぶように移送し、前記投下装置が前記第1の一対の羽根車を前記第1の所定個別回転方向に回転させることにより前記第1の当該一対の羽根の上に並べられた複数の物品を下方に投下するよう構成された箱詰め装置であって、前記投下装置は、前記第1の所定個別回転方向において、前記第1の基準角度位置から前記第1の単位角度より小さい所定角度の位置までの第1の所定角度範囲における速度より前記所定角度の位置から前記第1の単位角度の位置までの第2の角度範囲における速度が低くなるように前記第1の一対の羽根車を回転させるよう構成されている。 In order to solve the above problems, a boxing device according to the present invention includes an article transfer device, and three or more first shafts arranged so as to extend from a central portion to a peripheral portion in a rotationally symmetrical manner with respect to a rotational shaft and the center of the rotational shaft. Each of which has a predetermined number of flat blades and is arranged so as to face each other, and the first pair of blades are arranged on the sides facing each other. In each rotation direction (hereinafter referred to as a first predetermined individual rotation direction) that moves downward, an angle obtained by dividing 360 degrees by the first predetermined number (hereinafter referred to as a first unit angle) Any one blade of the first pair of impellers (hereinafter referred to as the first pair of blades) is rotated synchronously so as to stop at a first reference angular position aligned substantially horizontally. A dropping device and the first reference angular position A box supply device for positioning a box opened upward at a predetermined position below the first pair of blades, wherein the article transfer device is located at the first reference angular position. A plurality of articles are transported on the pair of blades so that they are aligned with each other, and the dropping device rotates the first pair of impellers in the first predetermined individual rotation direction, thereby the first pair of the blades. A boxing device configured to drop downward a plurality of articles arranged on the blades of the blade, wherein the dropping device is configured to move from the first reference angular position in the first predetermined individual rotation direction. The speed in the second angle range from the predetermined angle position to the first unit angle position is lower than the speed in the first predetermined angle range to the position of the predetermined angle smaller than the first unit angle. The first pair of It is configured to rotate the roots wheel.
ところで、次の羽根の速度が大きい場合には、自然落下による加速落下中の投下物品に次の羽根が追いつくことになる。 By the way, when the speed of the next blade is high, the next blade catches up with the dropped article being accelerated and dropped by natural fall.
しかし、この構成によれば、第1の所定角度範囲における速度より第2の角度範囲における速度が低くなるように羽根車が回転するので、羽根車から投下されて自然落下による加速落下中の投下物品が、上方から迫ってきた次の羽根に追いつかれ難くなり、当該羽根にはたかれて箱詰めされた物品の姿勢が乱れるのを防止することができる。それ故、羽根車の回転速度を上げて箱詰め装置の処理能力を向上させることができる。 However, according to this configuration, since the impeller rotates so that the speed in the second angle range is lower than the speed in the first predetermined angle range, the drop during the acceleration fall due to the natural drop is dropped from the impeller It is difficult for the article to be caught up by the next blade approaching from above, and the posture of the packaged item struggled by the blade can be prevented from being disturbed. Therefore, the processing speed of the boxing device can be improved by increasing the rotational speed of the impeller.
上記発明に係る箱詰め装置において、前記投下装置と前記箱が位置すべき前記所定位置との間に設けられ、回転軸と前記回転軸の中心に回転対称に中心部から周辺部に延びるように配置された3以上の第2の所定数の平板状の羽根とをそれぞれ有し、互いに対向するように配置された第2の一対の羽根車を備え、前記第2の一対の羽根車を、互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向(以下、第2の所定個別回転方向という)に、360度を前記第2の所定数で除した角度(以下、第2の単位角度という)毎に、前記第2の一対の羽根車のそれぞれの何れか1の羽根(以下、第2の当該一対の羽根という)が実質的に水平に並ぶ第2の基準角度位置に停止するように同期して回転させる一時保持装置をさらに備え、前記一時保持装置は、前記第2の基準角度位置において前記第2の当該一対の羽根の上に前記投下装置から投下された複数の前記物品を受け止め、それらをある時間保持した後、前記第2の一対の羽根車を前記第2の個別回転方向に回転させることにより前記箱に投下するよう構成されていてもよい。 In the boxing device according to the invention, the boxing device is provided between the dropping device and the predetermined position where the box is to be located, and is arranged so as to extend from the central portion to the peripheral portion in a rotationally symmetrical manner about the rotation shaft and the center of the rotation shaft Each of the two or more second predetermined number of plate-like blades, each having a second pair of impellers arranged so as to face each other, and the second pair of impellers An angle (hereinafter referred to as a second unit) obtained by dividing 360 degrees by the second predetermined number in each rotational direction (hereinafter referred to as a second predetermined individual rotational direction) in which each blade moves downward on the opposite side. Each one of the second pair of impellers (hereinafter referred to as the second pair of blades) stops at a second reference angular position that is substantially horizontally aligned. A temporary holding device that rotates synchronously The temporary holding device receives the plurality of articles dropped from the dropping device on the second pair of blades at the second reference angular position, and holds them for a certain period of time. The second pair of impellers may be configured to drop onto the box by rotating in the second individual rotation direction.
このように、一時保持装置を備える場合、物品を所定数詰めた箱と空箱とを交換する間、投下装置から投下された物品を一時保持装置に保持させることによって、物品移送装置及び投下装置を停止させることなく箱詰めを行うことができる。従って、箱詰め装置の処理能力を向上させることができる。 As described above, when the temporary holding device is provided, the article dropped from the dropping device is held by the temporary holding device while exchanging a predetermined number of boxes and empty boxes, thereby transferring the article transferring device and the dropping device. Boxing can be performed without stopping. Therefore, the processing capacity of the boxing device can be improved.
以上のように、本発明の箱詰め装置は、処理能力を向上させることができるという効果を奏する。 As described above, the boxing device of the present invention has an effect that the processing capability can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and redundant description thereof is omitted.
[全体構成]
図1は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置100の構成を示す斜視図である。箱詰め装置100は、例えば、ピロー袋等の包装材で包装された物品を箱詰めする装置である。また、本実施の形態に係る箱詰め装置100は、例えば、12個の物品を、段毎に水平方向に並べた2個の物品を6段に積み重ねて箱詰めする。
[overall structure]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
図1において、箱詰め装置100は、ベルトコンベア(物品移送装置)1と、箱詰め装置本体2と、箱供給装置3とを備えている。また、箱詰め装置100は、制御装置4を適所に備えている。
In FIG. 1, the
ベルトコンベア1は、水平方向に物品を搬送するように配設されている。このベルトコンベア1の構成は周知であるので、詳しい説明は省略する。なお、以下では、物品がベルトコンベア1によって搬送されてくる側を上流側と呼び、搬送されていく側を下流側と呼ぶ。
The
そして、ベルトコンベア1の下流側端部の側方に物品通過センサ12が設けられ、ベルトコンベア1の下流側端部を通過する物品を検知する。物品通過センサ12は、例えば、光センサから構成される。
Then, an
[箱詰め装置本体の構成]
図2は、箱詰め装置本体2の構成を示す正面図である。
[Configuration of the boxing device itself]
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the boxing device
箱詰め装置本体2は、図1及び図2に示すように、投下装置20と、一時保持装置40と、支持フレーム60とを備え、ベルトコンベア1の下流側に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the boxing device
支持フレーム60は、脚部61と、投下装置支持部62と、一時保持装置支持部63とを備えている。
The
脚部61は、平面視において物品の搬送方向に対して直交する方向の一方側に配置された第1脚部61aと、他方側に配置された第2脚部61bとを備えている。第1脚部61aは、上流側において上下方向に延在する棒材61aaと、下流側において上下方向に延在する棒材61abと、棒材61aaと棒材61abとに架け渡されている棒材61acとを有する。第2脚部61bは、上流側において上下方向に延在する棒材61baと、下流側において上下方向に延在する棒材61bbと、棒材61baと棒材61bbとに架け渡されている棒材61bcとを有する。投下装置支持部62は、上流側支持板62aと、下流側支持板62bとを有する。上流側支持板62a及び下流側支持板62bは、それぞれ板体である。上流側支持板62aは、棒材61aaと棒材61baとに架け渡されている。下流側支持板62bは、棒材61abと棒材61bbとに架け渡されている。一時保持装置支持部63は、上流側支持板63aと、下流側支持板63bとを有する。上流側支持板63a及び下流側支持板63bは、それぞれ板体である。上流側支持板63aは、上流側支持板62aの下方に位置し、棒材61aaと棒材61baとに架け渡されている。下流側支持板63bは、下流側支持板62bの下方に位置し、棒材61abと棒材61bbとに架け渡されている。
The
[投下装置の構成]
図3は、第1及び第2の羽根車21、22の構成を示す斜視図である。
[Configuration of drop device]
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the first and
投下装置20は、図1、図2及び図3に示すように、第1及び第2の羽根車21、22と第1サーボモータ28(図4参照)とを備えている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the dropping
第1羽根車21は、図3に示すように、回転軸23と、羽根24、25、26(第1の所定数の平板状の羽根)と、3つのアングル材36と、エンドプレート27とを有している。
As shown in FIG. 3, the
回転軸23は、六角柱形状に形成され、物品の搬送方向と平行に延びて配置されている。回転軸23は、平面視において搬送方向と直交する方向に例えば長手方向を向けた物品を回転軸23の長手方向に2つ並べた寸法よりも十分に長く形成されている。回転軸23の上流側端部及び下流側端部は、それぞれ上流側支持板62a及び下流側支持板62bに回転自在に支持されている。回転軸23の6つの側面のうち互いに隣り合わない3つの側面には、それぞれ後述するアングル材36を取り付けるための複数のねじ孔(図示せず)が所定の間隔を隔てて形成されている。
The rotating
アングル材36は、板材をアングル材36の長手方向に延在する中心線に沿って90度折り曲げた形状に形成され、折り曲げ部を介して、一方に回転軸取付部36aが形成され、他方に羽根取付部36bが形成されている。したがって、回転軸取付部36aと羽根取付部36bとは、直交している。アングル材36は、回転軸23と略同一の長さに形成されている。回転軸取付部36a及び羽根取付部36bは、それぞれ長手方向に所定の間隔を隔てて複数のねじ挿通孔(図示せず)を有している。アングル材36は、回転軸取付部36aのねじ挿通孔に挿通されると共に、回転軸23の側面に形成されたねじ孔に螺合したねじ37によって、回転軸23に取り付けられている。
The
羽根24、25、26は、それぞれ略長方形に形成された板材であり、互いに略同一形状に形成されている。羽根24、25、26の長手方向の長さは、アングル材36の長さと略同一に形成され、羽根24、25、26の幅方向の長さは、第1羽根車21の回転軸23と後述する第2羽根車22の回転軸23との間の距離の1/2よりも短く形成されている。羽根24、25、26の一方の面は、物品が載置される面であり、物品を滑らすことができるよう、平滑に形成されている。そして、羽根24、25、26は、その長手方向の一方の端部に沿って、所定の間隔を隔てて、それぞれ複数のねじ挿通孔(図示せず)が形成されている。羽根24、25、26は、それぞれ、羽根24、25、26のねじ挿通孔に挿通されると共に羽根取付部36bのねじ孔に螺合したねじ38によって、羽根取付部36bに取り付けられている。したがって、羽根24、25、26は、回転軸23の中心部から周辺部に延びるように配置され、回転軸23に対して周方向に120度間隔で配置されている。また、羽根24、25、26の先端は、自由端を構成している。
The
エンドプレート27は、円板状に形成され、回転軸23の下流側端部に、回転軸23と同軸に固定されている。エンドプレート27の半径は、回転軸23の中心軸から羽根24、25、26の先端までの長さと略同一に形成されている。なお、本実施の形態においては、エンドプレート27の形状を円板状としたが、これに限られるものではなく三角形状や六角形状の板体としてもよい。
The
したがって、第1羽根車21は、120度回転させる毎に元の位置に位置する第1羽根車21と重なる回転対称に形成されている。
Therefore, the
第2羽根車22は、第1羽根車21と鏡像対称形に形成されている。それ故、詳しい説明を省略する。
The
第1羽根車21と第2羽根車22とは、互いに対向するよう配置されている。第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの羽根24、25、26は、それぞれ互いに対向する側に位置したときに平滑に形成された面が上側に位置するよう第1及び第2の羽根車21、22に取り付けられている。このように第1及び第2の羽根車21、22は、一対の羽根車(第1の一対の羽根車)を構成している。そして、第1羽根車21の回転軸23と、第2羽根車22の回転軸23との間隔は、物品の例えば長手方向の長さより十分に長く形成されている。また、上述の通り、羽根24、25、26のそれぞれの幅方向の長さは、第1羽根車21の回転軸23と第2羽根車22の回転軸23との間の距離の1/2よりも短く形成されているので、後述する基準角度位置に位置するそれぞれの羽根の間に、間隙が形成され、第1羽根車21及び第2羽根車22が回転したときに第1羽根車21の羽根と第2羽根車22の羽根とが重なり合わないようになっている。この間隙は、物品の長手方向の寸法に対して十分に小さい寸法に設定される。
The
そして、ベルトコンベア1の下流側端と第1及び第2の羽根車21、22の上流側端とは、平面視において互いに隣り合うように配置されている。また、第1及び第2の羽根車21、22の回転軸23、23は、それぞれベルトコンベア1の搬送面よりも下方に配置される。これによって、ベルトコンベア1によって搬送されてきた物品は、ベルトコンベア1から第1及び第2の羽根車21、22に対して移送される。それ故、ベルトコンベア1は、本発明の「物品移送装置」を構成している。
The downstream end of the
第1羽根車21の回転軸23は、第1サーボモータ28の出力軸と直結されている。また、第1サーボモータ28の出力軸は、図2に示すように、原動側歯車30、従動側歯車31、原動側プーリー32、従動側プーリー33、及びタイミングベルト34を介して第2羽根車22の回転軸23に接続されている。具体的には、原動側歯車30は、第1サーボモータ28の出力軸と嵌合している。従動側歯車31は、原動側歯車30と噛み合っており、原動側歯車30と従動側歯車31との歯数比は、1対1である。従動側歯車31と原動側プーリー32とは、同軸に固定されている。従動側プーリー33は、第2羽根車22の回転軸23と同軸に固定されている。原動側プーリー32と従動側プーリー33のプーリー比は1対1である。タイミングベルト34は、原動側プーリー32と従動側プーリー33とに架け渡されている。これによって、第1サーボモータ28の出力軸が回転すると、第1羽根車21の回転軸23と第2羽根車22の回転軸23とが逆向きに同期して回転する。そして、タイミングベルト34の張りを調整するテンショナー(図示せず)が適所に設けられている。
第1サーボモータ28は、出力軸の回転角度を検知する第1エンコーダ28aを備える(図4参照)。
The rotating
The
なお、本実施の形態では、第1羽根車21及び第2羽根車22の回転軸23は、側面視において物品の搬送方向と平行に延びて配置されているが、これに限られるものでなく、平面視において物品の搬送方向と平行に延びて配置されていればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、回転軸を六角柱状に形成し、第1羽根車21及び第2羽根車22の羽根の枚数を3枚としたが、これに限られるものでなく、例えば、回転軸を四角柱状に形成し、第1羽根車21及び第2羽根車22の羽根の枚数を4枚とし、4枚の羽根を回転軸の4つの側面にそれぞれ取り付けてもよい。係る場合、第1羽根車21及び第2羽根車22は、それぞれ90度回転させる毎に元に位置する第1羽根車21及び第2羽根車22と重なる回転対称に形成される。
In this embodiment, the rotation axis is formed in a hexagonal column shape, and the number of blades of the
[一時保持装置の構成]
一時保持装置40は、図1に示すように、一対の第3及び第4の羽根車41、42と第2サーボモータ48(図4参照)とを備えている。第3及び第4の羽根車41、42並びに第2サーボモータ48は、それぞれ投下装置20の第1及び第2の羽根車21、22並びに第1サーボモータ28と同等の構成である。それ故、詳しい説明を省略する。
[Configuration of temporary holding device]
As shown in FIG. 1, the
そして、第3羽根車41及び第4羽根車42のそれぞれの回転軸23の上流側端部は、上流側支持板63aに回転可能に支持されている。そして、第3羽根車41及び第4羽根車42のそれぞれの回転軸23の下流側端部は、下流側支持板63bに回転可能に支持されている。
And the upstream edge part of each
一時保持装置の下方には、箱詰め位置Pが設定されている。 A boxing position P is set below the temporary holding device.
[箱供給装置の構成]
箱供給装置3は、ローラーコンベア65を備えている。このローラーコンベア65の構成は周知であるので、詳しい説明は省略する。ローラーコンベア65は、箱詰め位置Pを通るよう、ベルトコンベア1と平行に延びて設けられる。
[Configuration of box feeder]
The box supply device 3 includes a
そして、箱詰め位置Pの下流側端の側方に箱詰め位置検知センサ66が設けられ、ローラーコンベア65によって搬送される箱の下流側の端部が箱詰め位置Pの下流側端に位置したことを検知する。箱詰め位置検知センサ66は、例えば、光センサから構成される。
A boxing
[制御系統の構成]
図4は、箱詰め装置100の制御系統の構成を概略的に示すブロック図である。以下、図4を参照しながら、箱詰め装置100の制御系統について説明する。
[Configuration of control system]
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the control system of the
箱詰め装置100が備える制御装置4は、例えば、CPUからなる制御部71と、ROM及びRAM等からなる記憶部72とを備えている。制御部71は、投下装置20の動作を制御する投下装置制御部75と、一時保持装置40の動作を制御する一時保持装置制御部76と、箱供給装置3の動作を制御する箱供給装置制御部77とを備えている。投下装置制御部75は、第1ドライバ73を介して第1サーボモータ28ひいては第1及び第2の羽根車21、22の回転を制御し、一時保持装置制御部76は、第2ドライバ74を介して第2サーボモータ48ひいては第3及び第4の羽根車41、42を制御する。記憶部72には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部71がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、箱詰め装置100の動作が制御される。投下装置制御部75、一時保持装置制御部76、及び箱供給装置制御部77は、このように制御プログラムが実行されることにより実現される機能である。物品通過センサ12より出力された物品通過信号は、投下装置制御部75に入力される。また、箱詰め位置検知センサ66より出力された箱通過信号は、一時保持装置制御部76及び箱供給装置制御部77に入力される。更に、第1サーボモータ28の第1エンコーダ28a及び第2サーボモータ48の第2エンコーダ48aより出力された角度位置検出信号は、それぞれ投下装置制御部75及び一時保持装置制御部76に入力される。
The control device 4 included in the
記憶部72は、上述の所定の制御プログラム、及び図示しない入力装置から制御装置4に入力された後述する第1及び第2の羽根車21、22の速度情報(後述するr1、及びr2)、位置情報(後述する第1減速角度位置、第2減速角度位置、及び停止角度位置)、並びに待機時間(後述するT1及びT2)を記憶している。
The
なお、図中の矢印は信号の伝達方向を示す。 In addition, the arrow in a figure shows the transmission direction of a signal.
[動作例]
次に、箱詰め装置100の動作例を説明する。
[Operation example]
Next, an operation example of the
図5は、投下装置20の第1及び第2の羽根車21、22の制御を示すフローチャートであって、投下装置20の動作例を示したものである。
FIG. 5 is a flowchart showing the control of the first and
図6は、一時保持装置40の第3及び第4の羽根車41、42の制御を示すフローチャートであって、一時保持装置40の動作例を示したものである。
FIG. 6 is a flowchart showing the control of the third and
図7は、箱詰め装置100の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the
図8は、第1及び第2の羽根車21、22の速度と角度位置との関係を示すグラフである。図8の縦軸は、第1及び第2の羽根車21、22の速度を、横軸は、第1及び第2の羽根車21、22の角度位置を示している。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the speed and the angular position of the first and
図9は、第1及び第2の羽根車21、22の動作を概略的に示す図であり、(a)は、基準角度位置に位置する第1及び第2の羽根車21、22を示す図、(b)は、物品移送可能角度位置に位置する第1及び第2の羽根車21、22を示す図、(c)は、停止角度位置に位置する第1及び第2の羽根車21、22を示す図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the operation of the first and
まず、運転を開始する前に、図示しない入力装置から制御装置4の制御部71に、運転パラメータとして、後述する第1及び第2の羽根車21、22の速度情報(後述するr1、及びr2)、位置情報(後述する第1減速角度位置、第2減速角度位置、及び停止角度位置)、並びに待機時間(後述するT1及びT2)が入力される。制御部71は、これらの運転パラメータを記憶部72に記憶する。これにより、これらの運転パラメータが制御部装置4に設定される。
First, before starting the operation, an input device (not shown) sends the speed information of the first and
そして、投下装置制御部75は、初期状態において、図5及び図9(a)に示すように、第1サーボモータ28の第1エンコーダ28aから入力された位置情報に基づいて、第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの何れか1の羽根(第1の当該一対の羽根)が実質的に水平に並ぶ基準角度位置(第1の基準角度位置)に、第1及び第2の羽根車21、22の何れか1の羽根をそれぞれ停止させる(S100)。また、一時保持装置制御部76は、初期状態において、図6に示すように、第2サーボモータ48の第2エンコーダ48aから入力された位置情報に基づいて、第3及び第4の羽根車41、42のそれぞれの何れか1の羽根(第2の当該一対の羽根)が実質的に水平に並ぶ基準角度位置(第2の基準角度位置)に、第3及び第4の羽根車41、42の何れか1の羽根をそれぞれ停止させる(S120)。
Then, in the initial state, the dropping
基準角度位置は、平面視における回転軸23に垂直な方向において、第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの何れか1の羽根、又は第3及び第4の羽根車41、42のそれぞれの何れか1の羽根が実質的に水平に並ぶ角度位置である。具体的には、基準角度位置とは、平面視における回転軸23に垂直な方向において、第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの何れか1の羽根、又は第3及び第4の羽根車41、42のそれぞれの何れか1の羽根が水平に並ぶ角度位置に対して、上方又は下方に25度回転させた回転角度位置である。
The reference angular position is a value of one of the first and
更に、箱供給装置制御部77は、ローラーコンベア65を起動し、上方に開口した物品が収納されていない箱B1を搬送し、箱詰め位置検知センサ66が箱を検知したとき、ローラーコンベア65を停止させ、箱B1を箱詰め位置Pに位置させる。
Further, the box supply
以下、本動作例においては、初期状態において、図9(a)に示すように、第1及び第2の羽根車21、22を基準角度位置に位置させ、第3及び第4の羽根車41、42を基準角度位置に位置させたものとして述べる。
Hereinafter, in this operation example, in the initial state, as shown in FIG. 9A, the first and
次に、ベルトコンベア1が起動される。ベルトコンベア1上に所定の間隔で物品が載置され、それにより、ベルトコンベア1は所定の時間間隔で、物品を投下装置20に移送する。なお、ここでは、2つの物品が投下装置20に移送される時間が1サイクルタイムである。ベルトコンベア1によって搬送された物品A1は、ベルトコンベア1の下流側端部を通過したとき、物品通過センサ12によって検知され、羽根24、24上に移送される。そして、第1羽根車21及び第2羽根車22の羽根24、24に移送された物品A1は、第1羽根車21及び第2羽根車22の平滑な羽根24、24上を滑って移動し、エンドプレート27に衝突して停止する。
Next, the
物品A1の次にベルトコンベア1によって搬送された物品A2は、ベルトコンベア1の下流側端部を通過したとき、物品通過センサ12によって検知され、羽根24、24上に移送される。そして、第1羽根車21及び第2羽根車22の羽根24、24に移送された物品A2は、第1羽根車21及び第2羽根車22の平滑な羽根24、24上を滑って移動し、物品A1に衝突して停止する。
The article A2 conveyed by the
これによって、物品A1及び物品A2が、ベルトコンベア1の搬送方向に一列に並べられた状態となる。このように、第1羽根車21及び第2羽根車22の羽根24、24の物品を載置する面は、平滑に形成されているので、ベルトコンベア1から投下装置20に物品を順次移送することにより、それぞれの物品を、第1及び第2の羽根車21、22の物品を載置する面上を滑って移動させ、一列に並べることができる。なお、物品A1、A2は、ベルトコンベア1の搬送路上を平面視において搬送方向と直交する方向に長手方向を向けて搬送される。
Thereby, the article A1 and the article A2 are arranged in a line in the transport direction of the
そして、図5に示すように、投下装置制御部75は、物品通過センサ12が検知した物品の数が2つに達したと判定(S101)し、T1時間(図7参照)待機する(S102)。T1は、物品通過センサ12を通過した物品A2が、ベルトコンベア1から投下装置20に移送され、物品A1と衝突して停止するまでの時間に基づいて設定される時間である。この時間は、計算、実験、シミュレーション等に基づいて決定される。その後、投下装置制御部75は、第1及び第2の羽根車21、22を第1及び第2の羽根車21、22が互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向(第1の所定個別回転方向)に120度(第1の単位角度)回転させた停止角度位置まで回転させる(S103)。そして、第1及び第2の羽根車21、22の回転により、第1及び第2の羽根車21、22に支持されていた物品A1、A2は、下方に投下される(落下する)。そして、第1及び第2の羽根車21、22の次の一対の羽根25、25が基準角度位置に位置される。
Then, as shown in FIG. 5, the dropping
ここで、上記第1の単位角度の120度は、360度を第1及び第2の羽根車21、22の羽根の数、即ち3で除した角度である。これによって、第1及び第2の羽根車21、22が停止した状態では、第1及び第2の羽根車21、22の一対の羽根24、24、一対の羽根25、25、又は一対の羽根26、26の何れか一対の羽根が、それぞれ基準角度位置に位置し、物品移送装置1からこれら一対の羽根のいずれかの上に物品が移送される。
Here, 120 degrees of the first unit angle is an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of blades of the first and
ここで、第1及び第2の羽根車21、22は、投下装置制御部75により第1ドライバ73を介して制御され、図8に示す第1及び第2の羽根車21、22の回転速度と第1及び第2の羽根車21、22の位置との関係に示すように回転する。
Here, the first and
具体的には、まず、投下装置制御部75は、第1及び第2の羽根車21、22を、初期状態から回転速度r1まで加速させる。そして、投下装置制御部75は、第1羽根車21及び第2羽根車22が回転速度r1に達した後、羽根24、24が基準角度位置から120度以内であって、物品A1、A2の上方から物品A1、A2に迫る第1及び第2の羽根車21、22の羽根25、25と物品A1、A2とが接触しない位置に設定された第1減速角度位置に至るまで第1羽根車21及び第2羽根車22を略一定の速度で回転させる。即ち、基準角度位置から第1減速角度位置までの第1の角度範囲(第1の所定角度範囲)における第1羽根車21及び第2羽根車22の設定回転速度は、r1である。
Specifically, the dropping
次に、投下装置制御部75は、第1サーボモータ28の第1エンコーダ28aから入力された位置情報に基づいて、第1及び第2の羽根車21、22が第1減速角度位置に至ったと判定すると、第1及び第2の羽根車21、22を、回転速度r2まで減速させ、その後回転速度r2で回転させる。
Next, the dropping
一方、図9(b)に示すように、物品A2の次に搬送される物品A3、A4は、ベルトコンベア1によって上記第1及び第2の羽根車21、22の回転中に第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの羽根25、25の上に移送される。具体的には、第1及び第2の羽根車21、22の回転により、第1及び第2の羽根車21、22が対向する側において第1及び第2の羽根車21、22のそれぞれの羽根25、25が下方に移動するに従い、それぞれの羽根25、25の先端の間に形成される間隙が徐々に狭まっていき、羽根25、25が水平に並ぶ角度位置に位置したときにおいて最も狭くなる。この過程において、第1羽根車21の羽根25の先端と第2羽根車22の羽根25の先端との間に形成される間隙が当該間隙に物品A3、A4が落ち込まない幅まで狭まる物品移送可能角度位置(図8参照)に達したときに、物品A3、A4が、ベルトコンベア1によって羽根25、25の上に移送されるよう、ベルトコンベア1から投下装置20に移送される物品のサイクルタイムが設定される。これによって、第1及び第2の羽根車21、22が停止してからベルトコンベア1によって物品を羽根の上に移送する場合に比べて、ベルトコンベア1から投下装置20に移送される物品のサイクルタイムを短縮することができ、箱詰め装置100の処理能力を向上させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, the articles A3 and A4 conveyed next to the article A2 are first and second during rotation of the first and
なお、第1及び第2の羽根車21、22は、ベルトコンベア1の搬送面の高さ位置と、物品搬送可能角度位置に位置する第1及び第2の羽根車21、22の物品A1、A2を載置していた羽根24、24と第1及び第2の羽根車21、22の回転方向と逆の方向に隣り合う羽根25、25の先端の高さ位置とが一致するように配設すると、物品A3、A4をベルトコンベア1から箱詰め装置本体2に円滑に移送することができる。
In addition, the 1st and
次に、図9(c)に示すように、投下装置制御部75は、第1サーボモータ28の第1エンコーダ28aから入力された位置情報に基づいて、第1及び第2の羽根車21、22が第2減速角度位置に至ったと判定すると、第1及び第2の羽根車21、22の回転速度を0(停止)に向けて減速させる。この第2減速角度位置は、第1及び第2の羽根車21、22を停止角度位置で停止させるために減速を始める必要がある位置である。これにより、第1及び第2の羽根車21、22は、停止角度位置で停止する。即ち、第1減速角度位置から停止角度位置までの第2の角度範囲(第2の所定角度範囲)における第1羽根車21及び第2羽根車22の設定回転速度は、r2であり、基準角度位置から第1減速角度位置までの第1の角度範囲における第1羽根車21及び第2羽根車22の設定回転速度r1よりも小さい値である。設定回転速度r1、r2は、計算、実験、シミュレーション等に基づいて決定される。
Next, as shown in FIG. 9 (c), the dropping
次に、一時保持装置40は、投下装置20から投下された物品A1、A2を第3及び第4の羽根車41、42の一対の羽根24、24によって受け止める。この時、上述した通り、羽根24、24は、基準角度位置に位置している(第2の基準角度位置)。そして、一時保持装置制御部76は、図6及び図7に示すように、投下装置20から物品が投下されたと判定する(S121)とT2時間待機し(S122)、その後、箱詰め位置検知センサ66の箱通過信号に基づき、箱が一時保持装置40の下方の所定位置に位置しているか否か判定する(S123)。そして、箱が一時保持装置40の下方の所定位置に位置していると判定すると、第3及び第4の羽根車41、42の羽根24、24が下方に回転する方向(第2の所定個別回転方向)に第3及び第4の羽根車41、42を120度(第2の単位角度)回転させる(S124)。T2は、第1及び第2の羽根車21、22の回転開始から第3及び第4の羽根車41、42が投下された物品を受け止めるまでの時間に基づいて設定される時間である。この時間は、計算、実験、シミュレーション等に基づいて決定される。これによって、物品A1、A2は、下方に投下され、一時保持装置40の下方に位置した箱B1に投入される。
Next, the
一方、以下に述べる箱詰完了箱と空箱との交換等により箱B1が箱詰め位置Pに位置されていない場合には、一時保持装置制御部76は、箱が一時保持装置40の下方の所定位置に位置していないと判定する。この場合、一時保持装置制御部76は、箱が一時保持装置40の下方の所定位置に位置するまで、第3及び第4の羽根車41、42を回転させない。この状態においても、ベルトコンベア1は、所定のピッチで物品A3、A4を投下装置20に移送し、投下装置20は移送された物品A3、A4を一時保持装置40に投下する。従って、更に投下された物品A3、A4は、物品A1、A2の上に積み上げられる。そして、やがて、ローラーコンベア65が箱B1を箱詰め位置Pに位置させると、一時保持装置制御部76は、箱が一時保持装置40の下方の所定位置に位置していると判定し、物品A1〜A4を下方に投下する。これにより物品A1〜A4は、一時保持装置40の下方に位置させた箱B1に投入される。これによって、箱供給装置3が、物品が所定数詰められ箱詰めが完了した箱と空箱とを交換している間、ベルトコンベア1を停止させることなく物品をベルトコンベア1から投下装置20に移送することができ、箱詰め装置100の処理能力を向上させることができる。
On the other hand, when the box B1 is not positioned at the boxing position P due to the exchange of the boxing completion box and the empty box described below, the temporary holding
上記動作が繰り返され、箱B1に、一段毎に並べられた2つの物品が6段積層されて12個の物品が詰められると、箱供給装置制御部77が、ローラーコンベア65を動作させて、新たな箱B1を箱詰め位置Pに位置させる。
When the above operation is repeated and the box B1 is stacked with six articles of two articles arranged one by one and packed with 12 articles, the box
以上に説明したように、本実施の形態に係る箱詰め装置100によれば、第1の角度範囲における第1羽根車21及び第2羽根車22の回転速度r1より第1の角度範囲における第1羽根車21及び第2羽根車22の回転速度r2が小さくなるように構成されているので(図8のL1参照)、第1及び第2の羽根車21、22から投下されて自然落下による加速落下中の投下物品が、上方から迫ってきた次の羽根25、25に追いつかれ難くなり、当該羽根にはたかれるのを防止することができる。したがって、物品A1、A2は、投下装置20に一列に並べて載置された状態の姿勢を維持したまま、箱に投入されるので、箱詰めされた物品の姿勢が乱れるのを防止することができる。また、基準角度位置から停止角度位置まで第1及び第2の羽根車21、22を一定の速度で回転させる場合と比べて(図8のL2参照)、物品移送可能角度位置に達するまでの時間を短くすることができる。これによって、ベルトコンベア1から投下装置20に移送される物品のサイクルタイムを短縮することができ、ひいては、羽根車の回転速度を上げて、箱詰め装置100の処理能力を向上させることができる。
As described above, according to the
また、本発明の一時保持装置40は、第3及び第4の羽根車41、42のそれぞれの何れか1の羽根の上に投下装置20から投下された物品を受け止め、ある時間保持し、その後、羽根24、24が下方に回転する方向に第3及び第4の羽根車41、42を回転させ、物品を下方に投下し、箱に投入するよう構成されているので、物品が所定数詰められた箱と空箱とを交換している間、ベルトコンベア1を停止させることなく物品を一定の時間間隔で投下装置20に移送することができ、箱詰め装置100の処理能力を向上させることができる。
The
なお、上記では、「物品移送装置」としてベルトコンベア1を例示したが、「物品移送装置」は、これには限られず、例えば、ベルトコンベア1の末端に接して配置されたシュート、搬送コンベアに載置された物品を当該搬送コンベアの側方に移動させるプッシャ等で構成してもよい。
In the above description, the
また、上記では、「箱供給装置」はローラーコンベア65を備えるものを例示したが、これには限られず、例えば、ベルトコンベア、シュート等で構成してもよい。
In the above description, the “box supply device” includes the
また、上記では、ベルトコンベア1の下流側端と第1及び第2の羽根車21、22の上流側端とは、平面視において互いに隣り合うように配置されているものを例示したが、これには限定されず、ベルトコンベア1の下流側端と第1及び第2の羽根車21、22の上流側端との間に、例えば、シュートを介在させてもよい。
In the above description, the downstream end of the
また、上記では、第1及び第2の羽根車21、22の回転軸23、23がベルトコンベア1の物品の搬送方向と平行に延びて配置された構成を例示したが、これには限定されず、第1及び第2の羽根車21、22の回転軸23、23は物品の搬送方向と交差するように延びて配置されてもよい。例えば、ベルトコンベア1の下流側端と第1及び第2の羽根車21、22の上流側端との間に、搬送方向を平面視略90度変える略円弧状の搬送路を有するシュートを介在させ、第1及び第2の羽根車21、22の回転軸23、23が延びる方向とベルトコンベア1の物品の搬送方向とが直交するように配置してもよい。
Moreover, although the above demonstrated the structure by which the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明の箱詰め装置は、物品を箱詰めする装置の用途に有用である。 The boxing device of the present invention is useful for an apparatus for boxing articles.
1 ベルトコンベア
2 箱詰め装置本体
3 箱供給装置
4 制御装置
12 物品通過センサ
20 投下装置
21 第1羽根車
22 第2羽根車
23 回転軸
24 羽根
25 羽根
26 羽根
27 エンドプレート
28 第1サーボモータ
30 原動側歯車
31 従動側歯車
32 原動側プーリー
33 従動側プーリー
34 タイミングベルト
36 アングル材
37 ねじ
38 ねじ
40 一時保持装置
41 第3羽根車
42 第4羽根車
48 第2サーボモータ
60 支持フレーム
61 脚部
62 投下装置支持部
63 一時保持装置支持部
65 ローラーコンベア
66 箱詰め位置検知センサ
71 制御部
72 記憶部
73 第1ドライバ
74 第2ドライバ
75 投下装置制御部
76 一時保持装置制御部
77 箱供給装置制御部
100 箱詰め装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回転軸と前記回転軸の中心に回転対称に中心部から周辺部に延びるように配置された3以上の第1の所定数の平板状の羽根とをそれぞれ有し、互いに対向するように配置された第1の一対の羽根車を備え、前記第1の一対の羽根車を、互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向(以下、第1の所定個別回転方向という)に、360度を前記第1の所定数で除した角度(以下、第1の単位角度という)毎に、前記第1の一対の羽根車のそれぞれの何れか1の羽根(以下、第1の当該一対の羽根という)が実質的に水平に並ぶ第1の基準角度位置に停止するように同期して回転させる投下装置と、
前記第1の基準角度位置に位置する前記第1の当該一対の羽根の下方の所定位置に、上方に開口した箱を位置させる箱供給装置と、を備え、
前記物品移送装置が前記第1の基準角度位置に位置する前記第1の当該一対の羽根の上に複数の物品を互いに並ぶように移送し、前記投下装置が前記第1の一対の羽根車を前記第1の所定個別回転方向に回転させることにより前記第1の当該一対の羽根の上に並べられた複数の物品を下方に投下するよう構成された箱詰め装置であって、
前記投下装置は、前記第1の所定個別回転方向において、前記第1の基準角度位置から前記第1の単位角度より小さい所定角度の位置までの第1の所定角度範囲における速度より前記所定角度の位置から前記第1の単位角度の位置までの第2の角度範囲における速度が低くなるように前記第1の一対の羽根車を回転させるよう構成されている、箱詰め装置。 An article transfer device;
The rotating shaft and the center of the rotating shaft each have three or more first predetermined number of flat blades disposed so as to extend from the central portion to the peripheral portion in a rotationally symmetrical manner, and are disposed so as to face each other. The first pair of impellers, and the first pair of impellers are rotated in the respective directions in which the respective blades move downward on the sides facing each other (hereinafter referred to as a first predetermined individual rotation direction) In addition, for each angle obtained by dividing 360 degrees by the first predetermined number (hereinafter referred to as a first unit angle), any one of the first pair of impellers (hereinafter referred to as a first unit angle). A dropping device that rotates synchronously so as to stop at a first reference angular position in which the pair of blades are substantially horizontally aligned;
A box supply device for positioning a box opened upward at a predetermined position below the first pair of blades located at the first reference angle position;
The article transfer device transfers a plurality of articles so as to be aligned with each other on the first pair of blades positioned at the first reference angular position, and the dropping device transfers the first pair of impellers. A boxing device configured to drop a plurality of articles arranged on the first pair of blades downward by rotating in the first predetermined individual rotation direction,
In the first predetermined individual rotation direction, the dropping device has the predetermined angle from a speed in a first predetermined angle range from the first reference angle position to a predetermined angle position smaller than the first unit angle. A boxing device configured to rotate the first pair of impellers so that a speed in a second angle range from a position to a position of the first unit angle is low.
前記一時保持装置は、前記第2の基準角度位置において前記第2の当該一対の羽根の上に前記投下装置から投下された複数の前記物品を受け止め、それらをある時間保持した後、前記第2の一対の羽根車を前記第2の個別回転方向に回転させることにより前記箱に投下するよう構成されている、請求項1に記載の箱詰め装置。 Three or more second units provided between the dropping device and the predetermined position where the box is to be located and extending from the central part to the peripheral part in a rotationally symmetrical manner about the rotational axis and the center of the rotational axis. A pair of impellers having a predetermined number of flat blades, and arranged to face each other, the second pair of impellers being arranged on the sides facing each other. In each rotation direction that moves downward (hereinafter referred to as a second predetermined individual rotation direction), 360 degrees is divided by the second predetermined number (hereinafter referred to as a second unit angle). Any one of the two pairs of impellers (hereinafter referred to as the second pair of blades) is temporarily rotated so as to stop at a second reference angular position aligned substantially horizontally. A holding device;
The temporary holding device receives the plurality of articles dropped from the dropping device on the second pair of blades at the second reference angular position, holds the articles for a certain period of time, and then holds the second The boxing device according to claim 1, wherein the pair of impellers are configured to drop onto the box by rotating in the second individual rotation direction.
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