JP6018427B2 - 包装体供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、錠剤シート等を中央で帯状フィルム等で束ねたＰＴＰシートのバンド包装体その他のバンド包装体を製函装置に供給する包装体供給装置に関し、特に、一台の多関節ロボットを用いて一束の包装体を製函装置に供給することはもとより、姿勢が不安定な包装体を積層させた状態にして製函装置に供給することが可能な包装体供給装置に関する。

一般に、箱詰めされた製品（直方体の小箱）が製造元から業者や小売店に卸される場合、例えば、２０箱や５０箱といった製品がより大きな箱（大箱）に箱詰めされて流通する。箱詰めに際しては製函装置が用いられ、段積みされた小箱を大箱の開口方向から押し入れる方式が多く採用されている。

実際の作業現場では、製函装置は、小箱の大きさや箱詰め数に応じて多数設置されるのではなく、また、ラインの床面積の制約もあるため、製函装置の汎用化を図り、供給装置側を対応させて小箱を段積みして大箱に押し入れる。

ところで、錠剤などを封入したＰＴＰシートの場合は、例えば２錠×５列＝１０錠が１シートとして形成され、１０シート１セット（１００錠）を束にして中央を帯状フィルムで巻いてバンド包装されることがある。そして、製造元から薬局等に卸される際には、バンド包装体が５セット（５００錠）一箱や１０セット（１０００錠）一箱に箱詰めされて流通する。

ＰＴＰシートのバンド包装体は、ほとんどの場合、高さ方向（ＰＴＰシートの積み重ね方向））が最も短く、かつ、側面がフィン状である。従って、外縁は略直方体でありシート平面が下になるときは安定姿勢であるが、側面が下になるときは不安定である。

その箱詰めに際しては、包装体の上面と次の包装体の下面とを重ねるようにして所定数段積みした横倒し状態で供給プッシャにより大箱に押し入れる方法が、製函装置の汎用的使用の観点から好適である。このとき、供給装置には、ライン中途に倒立バケット等を設けて、姿勢の安定しにくい個々の包装体を横倒しにし、次いで幅寄せプッシャにより包装体同士をつけ、段積みした横倒し状態とする。

また、包装体を詰める大箱は、通常一種類でなく、包装体１セット用の個別箱、５セット用の大箱、１０セット用の大箱、というように複数種類があるため、供給装置中途に、複数の倒立バケット等を設けて箱詰めがおこなわれる。

従来は、このようにして姿勢の安定しない包装体を、供給装置側の機構を対応させて製函装置に供給し、自動箱詰め作業がなされていた。

しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
供給装置中途に、倒立バケットや幅寄せプッシャ等を複数設けると、これに伴うコンベヤ機構やプッシャ駆動部、プッシャ待機エリアをそれぞれ設ける必要があり、供給装置側が大がかりとなり、製函ラインによっては床面積の制約やライン組み換え上の点から採用できない場合があるという問題点があった。

また、倒立バケットを設ける場合でも、例えば、包装体５セットを下層とし、その上にまた５セットの包装体を載せた５セット×２段に組みあげることは困難であり、また、組み上げることを可能にするとすれば別途大がかりな装置が必要になるという問題点があった。換言すれば大箱の収容態様に追従できない場合があるという問題点があった。

一方、包装体を吸着して箱詰めすることもできるが、包装体を横倒しして吸着開放すると、どちらかに倒れやすく、段積みした横倒し状態を形成できないという問題点があった。特に、側周がフィン状であるので上積みをおこなう場合は、側周同士が引っ掛かり、全体の形状が崩れやすいという問題点もあった。これは、吸着して横倒しにしたまま大箱に直接押し入れても同様である。倒伏を避けるために、大箱を立てて開口方向を鉛直上向きにすれば包装体を直に大箱に詰めていくことができるが、今度は、製函装置を特殊化しなければならないという問題が生じる。

特開２０１０−１００３２８号公報 特開平６−２２７５０５号公報

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、姿勢の安定しないバンド包装体を、自身の機構の大型化や製函装置の特殊化を招来することなく、製函装置へ、複数段積みした横倒し状態にしてまとめて安定的に供給する包装体供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の包装体供給装置は、扁平製品を複数束ねて個々の周縁によるフィン状ないしヒダ状の凹凸側面が形成されたバンド包装体につき、順次移送されてくる当該包装体を箱詰めに際して整列し供給する、多関節ロボットおよび整列台を含んだ包装体供給装置であって、多関節ロボットが、包装体を掴み持つ掴持体と、掴持体を複数の回動軸により任意の姿勢に配向させ包装体の押出用の押出板体も備えた関節部と、順次移送されてくる包装体の上空から整列台上空にわたり関節部を水平および垂直移動させる移動部と、を有し、整列台が、包装体を載置する傾斜のついた載置台と、載置台の傾斜を受ける位置に箱詰めのための押出方向に沿って立設された規制板と、を有し、多関節ロボットが、順次移送されてくる包装体を掴持し、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて傾斜の登り方向に所定数順次重ねて載置台上に整列載置して第一層を形成し、次いで、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて傾斜の登り方向に所定数順次重ねて第一層上に整列載置して第二層を形成し、層形成に際しては、各包装体を当該包装体側面の凹凸の延伸方向が直下層の包装体側面の凹凸の延伸方向とずれた状態であるように進入させて載置し、同様の層形成を繰り返して所定層形成し終わったところで、押出方向上流に回り込んで、整列載置された包装体を押出板体によりまとめて押出方向下流へ向けて押し出して供給することを特徴とする。

すなわち、請求項１にかかる発明は、一台の多関節ロボットのみにより、引っ掛かりが生じやすい包装体を安定的に段積みして箱詰め姿勢を形成し、プッシャ機能も持たせて円滑に製函装置側へ押し出し供給することができる。詳細には、載置台を傾斜させることにより、包装体を寄りかからせて姿勢安定性を高め、かつ、上積みの際には凹凸をずらして進入抵抗を低減し載置安定性を高めるようにしている。

箱詰め、とは、必ずしも直方体状の箱に詰めることに限定されず、包装体を姿勢良く収容するのであれば、例えば袋詰めも該当し、特に限定されるものではない。掴持体とは、被掴持物すなわち包装体を姿勢安定性よく移動および配向可能であれば特に限定されず、例えば陰圧により吸着する吸着カップや二本の爪体により外側から挟む態様を挙げることができる。

任意の姿勢に配向する、とは、掴持した包装体を所定の姿勢に配向することを意味し、例えば、二軸で配向が可能であれば、三軸を有さなくとも、任意の姿勢に配向する、に含まれるものとする。また、関節部を水平および垂直移動させる、とは、本願では、掴持した包装体が、他の装置構成物と干渉しないように移動をおこなうことを意味し、干渉しないのであれば垂直移動を伴わなくても、関節部を水平および垂直移動させる、に含まれるものとする。

関節部は、例えば、パラレルロボットを挙げることができるが、ｘｙｚの３軸回動等により任意の配向が可能であれば特に限定されない。また、移動部がおこなう関節部の水平および垂直移動には、掴持体の支持棒等が伸長等することも含まれるものとする。

載置台の傾斜は、包装体の姿勢が押し出し時も含めて安定しているのであれば特に限定されないが、例えば水平から２０°傾ける態様を挙げることができる。規制板は所定高さの平板を挙げることができるが、必ずしも板状に限定されず、網状体であっても、（複数の）棒体により形成されていてもよく、包装体の傾きを受け止めて全体の姿勢を安定化させるものであれば規制板に含まれるものとする。なお、規制板は、押し出しの際の姿勢も安定させるべく所定の長さとしたガイドとするのが好ましい。

ずれた状態であるように進入させる、とは、多関節ロボットにより包装体の向きを直下の包装体の向きからずらして進入させる場合と、多関節ロボットの進入方向は変わらず、下層の包装体の向きが予めずれており、ずれた位置関係として進入することとなる場合のいずれも含まれるものとする。なお、ここでいう凹凸の延伸方向とは、上下の包装体の近接した面における方向、すなわち、下層の上面の凹凸延伸方向と上層の下面の凹凸延伸方向をいう。

同様の層形成を繰り返して所定層形成し終わる、とは、一層積みの後に繰り返して積層動作をおこなうことを意義し、三層以上の形成に限定されず、二層形成も含むものとする。使用の態様により、縦○個、横○個、高さ○個という３次元的な広がりを持たせた箱詰め姿勢を形成させることもできる。

押出板体は、規制板と同様に、必ずしも板状に限定されず、網状体であっても、（複数の）棒体により形成されていてもよく、箱詰め姿勢に整列された包装体の総ての側面（端面）に一様に当接するものであれば押出板体に含まれるものとする。

押出方向下流へ向けて押し出して供給する、とは、製函装置のライン上に待機させている大箱へそのまま押し込む態様であってもよく、また、別途受取コンベアを設け、受取コンベアへ供給する態様であってもよい。なお、受取コンベアを設ける場合は、その後受取コンベアから製函装置のライン上に待機させている大箱へ包装体を押し込む。

請求項２に記載の包装体供給装置は、扁平製品を複数束ねて個々の周縁によるフィン状ないしヒダ状の凹凸側面が形成されたバンド包装体につき、順次移送されてくる当該包装体を箱詰めに際して整列し供給する、多関節ロボットおよび整列台を含んだ包装体供給装置であって、多関節ロボットが、包装体を掴み持つ掴持体と、掴持体を複数の回動軸により任意の姿勢に配向させ包装体の押出用の押出板体も備えた関節部と、順次移送されてくる包装体の上空から整列台上空にわたり関節部を水平および垂直移動させる移動部と、を有し、多関節ロボットが、順次移送されてくる包装体を掴持し、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて規制板によせて順次所定段まで段積みして第一山を形成し、次いで、第一山の前記傾斜登り方向の横隣に、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて順次所定段まで段積みして第二山を形成し、段積みに際しては、各包装体を当該包装体側面の凹凸の延伸方向が直下段の包装体側面の凹凸の延伸方向とずれた状態であるように進入させて載置し、同様の傾斜登り方向への山形成を繰り返して所定山形成し終わったところで、押出方向上流に回り込んで、整列載置された包装体を押出板体によりまとめて押出方向下流へ向けて押し出して供給することを特徴とする。

すなわち、請求項２にかかる発明は、一台の多関節ロボットのみにより、引っ掛かりが生じやすい包装体を安定的に段積みして箱詰め姿勢を形成し、プッシャ機能も持たせて円滑に製函装置側へ押し出し供給することができる。詳細には、載置台を傾斜させることにより、包装体を寄りかからせて姿勢安定性を高め、かつ、上積みの際には凹凸をずらして進入抵抗を低減し載置安定性を高めるようにしている。

同様の傾斜登り方向への山形成を繰り返して所定山形成し終わる、とは、一山を形成した後に繰り返して横に山形成動作をおこなうことを意義し、三山以上の形成に限定されず、二山形成も含むものとする。使用の態様により、縦○個、横○個、高さ○個という３次元的な広がりを持たせた箱詰め姿勢を形成させることもできる。

請求項３に記載の包装体供給装置は、請求項１または２に記載の包装体供給装置において、規制板の所定位置には凸体が配されており、規制板側一つ目の包装体の底面が凸体に当接して当該包装体が傾斜登り方向に対して斜めの姿勢に載置されることにより、傾斜登り方向の当該包装体と同一層の包装体それぞれが追従して斜めとなり、直上層の包装体が前記ずれた状態であるように進入することを特徴とする。

すなわち、請求項３にかかる発明は、多関節ロボットを複雑化することなく簡素な駆動機構で「ずらし進入」ないし「すらし載置」を可能とする。換言すれば、下の包装体が自然に傾けられて整列載置されるので、多関節ロボットは包装体の底面を規制板と平行としたまま進入および載置可能となる。

なお、凸体は、高さ方向に位置をずらして複数設けることにより、三層以上ないし三段以上の互い違いに若干傾けた（若干ずらした）安定的な箱詰め姿勢を形成することができる。

請求項４に記載の包装体供給装置は、請求項１，２または３に記載の包装体供給装置において、バンド包装体がＰＴＰシートのバンド包装体であることを特徴とする。

すなわち、請求項４にかかる発明は、複数のフィンが形成された、抵抗の大きなバンド包装体を円滑に積み上げて箱詰め姿勢を形成することができる。

請求項５に記載の包装体供給装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の包装体供給装置において、整列台は傾斜角を調整できるようにしたことを特徴とする。

すなわち、請求項５にかかる発明は、扁平包装体の束ね数による上下面幅と束ね厚の比に追従させて、整列台への安定的な載置が可能となる。

この他、本発明の包装体供給装置は、次の構成を備えていてもよい。

（付加構成１）
載置台には押出方向の中途から台面が下流側へ向けて下る傾斜もつけてあり、当該傾斜面上に規制板に略平行であって規制板と共に整列載置された包装体を案内する補助板を設け、整列載置された包装体を型崩れなく高さずれを解消し供給をおこなう構成。これにより、段差をなくして同じ供給高さとし、より安定的に箱詰め姿勢を保持して供給先へ包装体を押出供給できる。なお、使用の態様により、載置台末端辺より供給先のラインの高さを若干下げて受け取りをおこなうようにしても良い。

（付加構成２）
載置台に押出方向の中途から下流側へ向けて立設され、規制板に略平行であって規制板と共に整列載置された包装体を案内する補助板と、載置台を傾斜状態から水平状態へ傾きを変化させる駆動部と、を設け、整列載置された包装体が押出板体によりまとめて押出方向下流へ向けて押しだされ補助板に包装体が差し掛かった後に、駆動部が載置台を水平状態にする構成。これにより、供給高さを同じとし、より安定的に箱詰め姿勢を保持して供給先へ包装体を押出供給できる。駆動部は特に限定されないが、例えば、規制板直下を支軸として整列台を軸回動させる機構を挙げることができる。なお、押出供給後は、再び傾斜姿勢に戻して次の包装体を載置させていくようにする。

（付加構成３）
載置台に押出方向の中途から下流側へ向けて立設され、規制板に略平行であって規制板と共に整列載置された包装体を案内する補助板と、補助板より押出方向上流に位置し、載置台に倒伏した状態から起立して整列載置された包装体を横支えして補助板へ導く起立板と、載置台を傾斜状態から水平状態へ傾きを変化させる駆動部と、を設け、包装体が所定数順次重ねて載置台上に整列載置された後に、駆動部が載置台を水平状態にする構成。これにより、段差をなくして同じ供給高さとし、より安定的に箱詰め姿勢を保持して供給先へ包装体を押出供給できる。また、早期に水平姿勢をとることができるので、供給速度を上げることも可能となる。起立板は補助板の立設延長線上を支軸としたフラップとすることができる。起立板と補助板とは必ずしも近接している必要はないが、包装体の長辺より短い間隔として円滑な受け渡しが実現されるようにするのが好ましい。なお、押出供給後は、再び起立板を倒伏状態に戻して、多関節ロボットとの間で干渉が生じないようにする。

（付加構成４）
押出方向下流に、間欠駆動し、整列台から押し出される包装体を受け取る受取コンベアを有し、当該受取コンベアが、包装体の整列姿勢を保持する保持体を備え、包装体を更に下流の製函装置へ移送する構成。これにより、製函装置との間に受取コンベアを介在させ、安定的な姿勢維持を実現しつつ製函装置の汎用性を高めた箱詰めをおこなうことができる。保持体は特に限定されないが、受け取り上流で拡幅した二枚の保持板により構成することもでき、また、バケットにより構成しても良く、製函装置の仕様にあわせた設計とすればよい。なお、製函装置は使用の態様により箱詰め装置と言い換えることができる。製函装置によっては、製函装置の一構成として受取コンベアが設置されている場合もあり、これを利用する態様であっても良い。

（付加構成５）
包装体を順次移送する移送コンベアを有し、多関節ロボットは移送コンベアから包装体を順次掴持する構成。これにより、ベルトコンベア（無端コンベア）を用いて円滑な包装体の供給が可能となる。なお、掴持体よる包装体の掴持は、適宜センサを用いて位置検出をおこなうようにする例を挙げることができる。なお、吸着して掴む場合は包装体の吸着性を妨げる部位を避けて吸着するようにすれば、吸着の確実性および姿勢安定性が高まる。

本発明の包装体供給装置によれば、姿勢の安定しないバンド包装体を、自身の機構の大型化や製函装置の特殊化を招来することなく、製函装置へ、複数段積みした横倒し状態にしてまとめて安定的に供給する包装体供給装置を提供することができる。より具体的には、本発明の包装体供給装置（請求項１，２）は、一台の多関節ロボットのみにより、引っ掛かりが生じやすい包装体を安定的に段積みして箱詰め姿勢を形成し、プッシャ機能も持たせて円滑に製函装置側へ押し出し供給することができる。また、本発明の包装体供給装置（請求項３）は、多関節ロボットを複雑化することなく簡素な駆動機構で「ずらし進入」ないし「ずらし載置」を可能とする。また、本発明の包装体供給装置（請求項４）は、複数のフィンが形成された、抵抗の大きなバンド包装体を円滑に積み上げて箱詰め姿勢を形成することができる。また、本発明の包装体供給装置（請求項５）は、扁平包装体の束ね数による上下面幅と束ね厚の比に追従させて、整列台への安定的な載置が可能となる。

本発明の包装体供給装置を含んだ箱詰ラインの概要説明平面図である。 整列台の外観斜視図である。 多関節ロボットの動きを中心としたピロー包装体の箱詰め姿勢の形成動作と押出動作の流れを示した図である。 多関節ロボットの動きを中心としたピロー包装体の箱詰め姿勢の形成動作と押出動作の流れを示した図である。 「ずらし進入」・「ずらし載置」の様子を示した説明図である。 整列台の他の構成例および動作の概念を示した図である。 ２段積みに際して、４個目を載置する様子を示した説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、ＰＴＰシートのバンド包装体を二層（二段）に積み上げる例を説明する。図１は、本発明の包装体供給装置を含んだ箱詰ラインの概要説明平面図である。あわせて、箱詰め動作の概要も示している。図２は、整列台の外観斜視図である。図３および図４は、多関節ロボットの動きを中心とした包装体の箱詰め姿勢の形成動作と押出動作の流れを示した図である。図５は、層形成の様子を示した説明図である。それぞれ二方向からみた動きを示している。なお、以上の図は説明の便宜上縮尺を異ならせ、構成の一部を省略して描いている。また、後述する包装体の「ずらし」についても表示の便宜上適宜省略して描いている。

箱詰ラインＬは、大きく、包装体供給装置１００と製函装置２００とにより構成され、包装体３００が整列・供給・箱詰めされる。本実施の形態では、包装体３００は、縦（長辺）約１０ｃｍ、横（短辺）約３ｃｍで２錠×５列＝１０錠入りのＰＴＰシート２枚を向かい合わせにした５組が１．５ｃｍ厚となり、１００錠セットが中央にビニルフィルムにより束ねられた姿を有する。シートは例えばＰＶＣ製であって比較的硬く、包装体３００は、その側周によりフィンが形成されたような束ね姿を形成する。

包装体供給装置１００について説明する。包装体供給装置１００は、移送コンベア１０１と、多関節ロボット１０２と、整列台１０３と、受取コンベア１０４とにより構成される。

移送コンベア１０１は、一定速度で包装体３００を略等間隔で移送する平ベルトコンベアにより構成される。包装体３００は、長手方向を移送方向に向けて移送コンベア１０１に載置され、移送コンベア１０１上の長ガイド１１１と、短ガイド１１２により移送に従って姿勢が矯正される。短ガイド１１２は、長ガイド１１１との幅が広くなるように受け入れ側が曲げられており、包装体３００の導入が円滑なものとなるようにしている。

また、長ガイド１１１と短ガイド１１２の下流端部近傍にはセンサ１１３が設けられており、多関節ロボット１０２による包装体３００の吸着位置を検出するようにしている。

多関節ロボット１０２は、移送コンベア１０１から順次移送されてくる包装体３００を整列させて箱詰め姿勢を形成し、受取コンベア１０４へ供給する。具体的には、多関節ロボット１０２は、２つの吸着カップ１２１と、関節部１２２と、移動部１２３とにより構成される。

吸着カップ１２１は、移送コンベア１０１上の包装体３００を陰圧により吸着する。このとき、図示しない制御部によりセンサ１１３からの位置情報を取得し、包装体３００の上面から吸着する。二つの吸着カップ１２１により、包装体３００の長手方向の二箇所で吸着して保持性を高め、その後の姿勢変化の安定化を実現している。なお、ＰＴＰシート中央にはフィルムが巻かれているが、適宜吸着性のよい部位を吸着するようにする。

関節部１２２は、ｘｙｚ３軸の回動軸を有し、これにより関節部１２２に取り付けられた吸着カップ１２１、また、吸着した包装体３００を任意の姿勢に配向する。本実施の形態では、包装体３００を９０°旋回させ、更に、側面を整列台１０３側に向けて９０°起こし上げる姿勢とする。

詳細には、Ｘ軸を移送コンベア１０１の移送方向、Ｙ軸をＸ軸に垂直であってＸ軸との間で水平面を形成する方向（押出方向）、Ｚ軸を鉛直下向き方向とし、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を関節部１２２上に固定された軸であって待機時（吸着直前姿勢）において両者が一致しているとすると、配向は、包装体３００を吸着後、ｚ軸を９０°回動させ、次にｘ軸を９０°回動させて（首振りさせて）、包装体３００の下面をＸ軸側に、長い方の側面を整列台１０３に向けるようにしておこなう（図３参照）。

移動部１２３は、移送コンベア１０１および整列台１０３の上空で関節部１２２を水平および垂直移動させる。駆動方式は特に限定されず、エアシリンダなどを用いることができる。駆動に際しては、図示しない制御部により、包装体３００が例えば、長ガイド１１１や短ガイド１１２等と干渉しないように昇降・移動させる。また、包装体３００の整列台１０３上への載置に際しても、すでに載置されている包装体３００の姿勢を崩すことなく、順次Ｚ軸方向への下降とＸ軸方向への押し当てをおこなうように駆動する。このとき、包装体３００の載置位置は毎回異なるが、これについては、図示しない制御部が移動部１２３や関節部１２２を制御しておこなう。必要に応じて、整列台１０３付近にもセンサを設け位置検出させるようにしてもよい。なお、本実施の形態では、二層積みをおこなうが、後述の規制板１３２の凸１３６による第一層の載置姿勢と第二層の進入載置については別途説明する。

多関節ロボット１０２には、また、関節部１２２の側面に、２つの吸着カップ１２１に平行に押出板１２４を設けてあり、整列台１０３上に箱詰め姿勢の形成された包装体３００をまとめて受取コンベア１０４へ押し出す。図では第一層のみにあてがう大きさとして描写しているが、第二層も含めてあてがう大きさであってもよい。押し出しに際しては、まず、最後の包装体３００を整列台１０３上に載置したあと、移動部１２３により関節部１２２を上昇させつつｘ軸を回動させて吸着カップ１２１を鉛直方向に折り戻す。次いで、ｚ軸を９０°回動させつつ関節部１２２を移送コンベア１０１側に回り込ませ、関節部１２２を所定位置まで下降させる。最後に、押出板１２４を包装体３００にあてがうようにして関節部１２２をＹ軸方向に移動させて受取コンベア１０４へ包装体３００をまとめて押し出す。このとき、吸着カップ１２１が整列台１０３に干渉するようであれば、ｘ軸を回動してこれを包装体と逆側に配向させるようにしても良い。

次に、整列台１０３について説明する。整列台１０３は、二つの傾斜面から形成された載置台１３１と、二枚の規制板１３２とにより構成される。図２は、整列台１０３の外観斜視図である。

載置台１３１の二面は、２０°の傾斜をつけた載置用の主面１３１ｍと、包装体３００群の受取コンベア１０４への供給段差を解消する副面１３１ｓからなり、両者は平板を山折りに折り曲げた形として形成される。規制板１３２の一方は、主面１３１ｍの下り端部に立設され、受取コンベア１０４の移送方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）に延伸し、１個目の包装体３００を寄りかからせるように底面を当接させる受けガイド１３２ｍとして形成され、他方は受けガイド１３２ｍと平行に主面１３１ｍから副面１３１ｓにわたって立設され、包装体３００の箱詰め姿勢を押出に際して保持する保持ガイド１３２ｓとして形成される。また、保持ガイド１３２ｓの押出元側端部は、包装体３００群の円滑な受け入れを実現すべく、入り口として広げた構成としている。

包装体３００は、主面１３１ｍの傾きにより受けガイド１３２ｍ側に傾いた姿勢にて順次整列されるので、安定的な箱詰め姿勢が形成される。換言すれば、どちらの向きにも倒れやすい包装体３００の特性を逆に利用して安定的な整列姿勢を形成することができる。

更に、規制板１３２には、２つ凸１３６が設けられている。この例では、第一層については押しだし方向下流側寄りに凸１３６ａが、第二層については押出方向上流側寄りに凸１３６ｂが設けられており、それぞれ包装体３００の底面片端側が当接し、互い違いの「ずらし」が形成される。具体的には、第一層形成の際は、包装体３００の底面を規制板１３２と平行に進入させて押しつけ、吸着開放をおこなうことにより、一個目は凸１３６ａにあたり、また、二個目以降はすでに載置された包装体３００の傾きに追従して、姿勢が整えられる。

第二層形成の際は、同様に、包装体３００の底面を規制板１３２と平行に進入させて凸１３６ｂに押しつけ、吸着開放をおこなうことにより、一個目は凸１３６ｂにあたり、また、二個目以降はすでに載置された二層目の包装体３００の傾きに追従して姿勢が整えられる。第二層の形成にあたり、図５に示したように、吸着カップ１２１が吸着している包装体３００の移送に際しその下側側面が第一層の包装体３００の上側側面と擦れ合っても、凹凸側面の延伸方向がずれているので側面の噛み合わせが生じず（引っ掛かりが生じず）、進入抵抗が低減され円滑な「ずらし進入」ないし「ずらし載置」が実現される。これは、多関節ロボット１０２側からすれば、ずらしのための包装体３００の配向制御、配向機構の導入を不要とし、単純な載置動作による信頼性高い箱詰め姿勢の形成を可能にするということができる。

なお、図示は省略するが、凸１３６ａにより、包装体３００が押しだし上流側方向にすべる場合には、押出板１２４と干渉しない程度の高さのずれ落ち防止突条を立設するようにしても良い。

次に、受取コンベア１０４について概説する。受取コンベア１０４は、箱詰め姿勢の形成された包装体３００群を整列台１０３から受け取り、間欠駆動して順次製函装置２００へ箱詰め姿勢のまま供給する。受取コンベア１０４は、平ベルトコンベア１４１と、箱詰め姿勢を保持する二枚の保持ガイド１４２と、プッシャ１４３とにより構成される。

動作は、二枚の保持ガイド１４２を、受けガイド１３２ｍと保持ガイド１３２ｓに位置あわせをして停止し、押出板１２４により押し出された包装体３００を受け取ったあと、次の位置へ移送して停止する（このとき、次の保持ガイド１４２が受けガイド１３２ｍと保持ガイド１３２ｓに位置あわせされる）。搬送された包装体３００はプッシャ１４３により押し出され、製函装置２００へ供給される。

次に製函装置２００について概説する。製函装置は、扁平に折りたたまれてスタックされている梱包箱２０１を所定の機構により中を広げて筒状とし、片側のフラップを折り曲げてのり付けし、他方の開口させたまま順次これを移送する。

所定位置でプッシャ１４３の駆動により箱詰め姿勢の包装体３００群を開口部から挿入し、下流で開口側のフラップを折りたたみ、のり付けされて箱詰めが完了する。

包装体供給装置１００は以上の構成であるので、一台の多関節ロボットのみにより、姿勢の安定しない側面載置を積極的に利用して、載置台１３１の傾斜により載置姿勢を安定化させると共に、包装体のフィン状の側面による引っ掛かりも「ずらし」により回避して箱詰め姿勢を形成し、プッシャ機能も持たせて安定的に製函装置へ押し出し供給することができる。これにより、汎用の製函装置を用いての箱詰めが可能となる。

また、積み上げに際し、従来は、梱包箱にあわせた倒立バケット等を供給装置中途に複数設ける必要があり装置の大型化を招来していたところ、本発明の包装体供給装置では、このような機構を設ける必要がなく、かつ、一台の多関節ロボットで多様な箱詰め姿勢を形成することができるというメリットを有する。すなわち、本発明の包装体供給装置は、１個詰めや一列一層詰めはもとより、一列多段詰めにも、また、多関節ロボットの制御により複数列複数段詰めにも対応可能であり、大箱の大きさに柔軟に対応することができる。

以上は、第一層を形成して、その上に、第二層を形成する態様であるが、包装体３００を順次積み上げて山を形成し、所定数山積みした後、主面１３１ｍ登り方向の隣に順次第二山、第三山を形成するようにしても良い。図７では２段積みの様子のうち、４個目を載置する様子を示している。このときも、凸１３６により、ずらし進入ないしずらし載置が実現される。すなわち、第二山以降の形成に際しても、第一山の各包装体３００の姿勢に追従して同一段（同一層）では同一姿勢（ずらし）が形成されていき、以降の山形成においても、進入抵抗が低減されて円滑な載置が可能となる。なお、山形成の場合は、進入載置の際、直下段の包装体３００とのみ擦れ合うので、層形成の場合に比して、進入抵抗がより低減される。

なお、以上の例は、二層積み（二段積み）の態様を説明したが、適宜、三層（三段）以上の場合も引っ掛かりなく円滑に箱詰め姿勢の形成が可能である。この場合は、凸１３６を適宜層数（段数）設けるようにしても良い。なお、二層（二段）の場合を含めて、最上部は凸１３６を設けなくすることもできる。

包装体供給装置１００は以上の構成に限定されない。上記の例では、初期姿勢で吸着カップ１２１が鉛直下向きに、押出板１２４が多関節ロボット１０２の側面にある態様を示したが、これに限定されず、吸着カップ１２１を多関節ロボット１０２の側面に、押出板を１２４を吸着ロボットの底面に取り付けた態様とすることもできる。また、これらを多関節ロボット１０２の側面に背向いに取り付けることもできる。これらは、アタッチメント等を介在させ、適宜組み換え可能にすれば、より適用範囲を広げることができる。アタッチメント等により組み換え可能とするときは、多関節ロボット１０２を３軸以上の軸構成とするようにしても良い。また、押出板１２４は、主面１３１ｍの傾斜に沿って、多関節ロボット１０２に斜めに取り付けることもできる。

また、整列台１０３を稼働させる態様を採用することもできる。図６は、整列台の他の構成例を示した図である。整列台１０３’は、平板である載置台１３１’と、二枚の規制板１３２’
（１３２ｍ’：受けガイド、１３２ｓ’：保持ガイド）と、アクチュエータ１３３とにより構成される。また、載置台１３１’は、受けガイド１３２ｍの直下に回動軸１３４を有し、保持ガイド１３２ｓ’近傍裏面にはアクチュエータ１３３が設けられ、下支えの長さを可変としている。アクチュエータ１３３の伸長により、載置台１３１’面を斜めとしたり水平としたりすることができる。

この構成を採用することにより、押出板１２４による押し出し動作において、包装体３００が受けガイド１３２’に差し掛かったとき（またはその後ある程度押し込まれたとき）に、アクチュエータ１３３により載置台１３１’を水平状態にして、受取コンベア１０４へ段差なく円滑に送り出すことが可能となる。また、厚みが相対的に薄いバンド包装体３００については、載置安定性をより高めるため、載置台１３１’を例えば３５°まで傾けた方が好適な場合があり、箱詰め姿勢を形成する際の角度調整にアクチュエータ１３３を利用するようにしても良い。

この他、図示は省略するが、載置台１３１’上に起立可能なフラップを設けることもできる。多関節ロボット１０２による最後の包装体３００の載置後（押し出しに際しての回り込みの際）、フラップを起立させて包装体３００を横支えし、アクチュエータ１３３により載置台１３１’を水平状態にする。この機構では、図６の例より速やかに水平状態にすることができるので、受取コンベア１０４への供給効率を上げることができる。

また、例えば、箱詰め姿勢が形成されたあと、保持ガイド１３２ｓを幅寄せして包装体３００に当接させるようにして姿勢安定性を高めても良い。このとき、載置台１３１にＸ軸方向に延伸する二本の孔を設け、保持ガイド１３２ｓを二本の支持棒として形成して、孔の下からＸ軸方向にスライドさせるようにして包装体３００を保持するようにしてもよい。

また、受取コンベア１０４は、整列台１０３より若干下げて、受け取り性を向上させるようにしても良い。同様に、製函装置２００のコンベアの高さを、受取コンベア１０４より若干下げるようにしても良い。また、受取コンベア１０４は二枚の保持ガイド１４２でなく、バケットとして構成することもできる。吸着カップ１２１にかえて、適宜アーム等により握持したり、咬持したり、把持したり、抱持したりする態様であってもよい。いずれも、他の構成部と干渉しないように駆動することはいうまでもない。

本発明は、ＰＴＰシートに限定されず、束ねたときに側面にフィン、ヒダ、蛇腹などの凹凸が形成されるバンド包装体に広く利用することができる。

１００ 包装体供給装置
１０１ 移送コンベア
１０２ 多関節ロボット
１０３ 整列台
１０４ 受取コンベア
１１１ 長ガイド
１１２ 短ガイド
１１３ センサ
１２１ 吸着カップ
１２２ 関節部
１２３ 移動部
１２４ 押出板
１３１ 載置台（１３１ｍ：主面、１３１ｓ：副面）
１３２ 規制板（１３２ｍ：受けガイド、１３２ｓ：保持ガイド）
１３３ アクチュエータ
１３４ 回動軸
１３６ 凸（１３６ａ：第一層用凸（第一段用凸）、１３６ｂ：第二層用凸（第二段用凸））
１４１ 平ベルトコンベア
１４２ 保持ガイド
１４３ プッシャ
２００ 製函装置
２０１ 梱包箱
３００ 包装体

Claims (5)

1. 扁平製品を複数束ねて個々の周縁によるフィン状ないしヒダ状の凹凸側面が形成されたバンド包装体につき、順次移送されてくる当該包装体を箱詰めに際して整列し供給する、多関節ロボットおよび整列台を含んだ包装体供給装置であって、
   多関節ロボットは、包装体を掴み持つ掴持体と、掴持体を複数の回動軸により任意の姿勢に配向させ包装体の押出用の押出板体も備えた関節部と、順次移送されてくる包装体の上空から整列台上空にわたり関節部を水平および垂直移動させる移動部と、を有し、
   整列台は、包装体を載置する傾斜のついた載置台と、載置台の傾斜を受ける位置に箱詰めのための押出方向に沿って立設された規制板と、を有し、
   多関節ロボットは、順次移送されてくる包装体を掴持し、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて傾斜の登り方向に所定数順次重ねて載置台上に整列載置して第一層を形成し、次いで、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて傾斜の登り方向に所定数順次重ねて第一層上に整列載置して第二層を形成し、層形成に際しては、各包装体を当該包装体側面の凹凸の延伸方向が直下層の包装体側面の凹凸の延伸方向とずれた状態であるように進入させて載置し、同様の層形成を繰り返して所定層形成し終わったところで、押出方向上流に回り込んで、整列載置された包装体を押出板体によりまとめて押出方向下流へ向けて押し出して供給することを特徴とする包装体供給装置。
2. 扁平製品を複数束ねて個々の周縁によるフィン状ないしヒダ状の凹凸側面が形成されたバンド包装体につき、順次移送されてくる当該包装体を箱詰めに際して整列し供給する、多関節ロボットおよび整列台を含んだ包装体供給装置であって、
   多関節ロボットは、包装体を掴み持つ掴持体と、掴持体を複数の回動軸により任意の姿勢に配向させ包装体の押出用の押出板体も備えた関節部と、順次移送されてくる包装体の上空から整列台上空にわたり関節部を水平および垂直移動させる移動部と、を有し、
   整列台は、包装体を載置する傾斜のついた載置台と、載置台の傾斜を受ける位置に箱詰めのための押出方向に沿って立設された規制板と、を有し、
   多関節ロボットは、順次移送されてくる包装体を掴持し、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて規制板によせて順次所定段まで段積みして第一山を形成し、次いで、第一山の前記傾斜登り方向の横隣に、底面を規制板側に、側面を載置台側に向けて順次所定段まで段積みして第二山を形成し、段積みに際しては、各包装体を当該包装体側面の凹凸の延伸方向が直下段の包装体側面の凹凸の延伸方向とずれた状態であるように進入させて載置し、同様の傾斜登り方向への山形成を繰り返して所定山形成し終わったところで、押出方向上流に回り込んで、整列載置された包装体を押出板体によりまとめて押出方向下流へ向けて押し出して供給することを特徴とする包装体供給装置。
3. 規制板の所定位置には凸体が配されており、
   規制板側一つ目の包装体の底面が凸体に当接して当該包装体が傾斜登り方向に対して斜めの姿勢に載置されることにより、傾斜登り方向の当該包装体と同一層の包装体それぞれが追従して斜めとなり、直上層の包装体が前記ずれた状態であるように進入することを特徴とする請求項１または２に記載の包装体供給装置。
4. バンド包装体がＰＴＰシートのバンド包装体であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の包装体供給装置。
5. 整列台は傾斜角を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の包装体供給装置。
   
   

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