JP6324929B2 - 箱詰装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を側方に向けて保持された箱内に側方から物品を投入して積層する箱詰装置に関する。

従来、開口部を側方に向けて横に倒した状態の箱に、側方から物品を投入して下側になった内側面に順次落下させて積層するといった箱詰め形態を採用する装置がある。かかる装置は、物品の段数が多いと開口部側に物品がずれてしまい、ひいては外に落下するといったおそれがある。これを防止するために、開口部を真横から斜め上方に傾けて箱を保持して物品が底側に向かうようにした装置がある（例えば特許文献１）。

特許文献１の装置は、テーブル上に段積みした物品をテーブルの投入動作によって開口部を側方に向けた箱内に投入し、投入動作を複数回繰り返すことによって箱内でも段積みを行って箱詰めをしている。この場合、テーブルの投入動作毎に箱内の段数に応じて箱の保持高さを段階的に下げている。

特開２０１５−２０７７７号公報

しかしながら、特許文献１における装置の問題点は、段数が多くなると上段の物品ほど開口部側にずれていき、きれいに整列した状態で箱詰めすることが困難なことである。係る問題点の対策として箱の傾斜角度を更に大きくすることも考えられるが、物品の外形が変形し易い場合は、箱の底側に体積が偏るいわゆる胴膨れを起こしてしまい、全ての物品が収まりきらないことがある。従って物品の種類や段数に応じてその都度、煩雑な調節をしなければならないといった問題が生じていた。

本発明は、開口部を側方に向けて保持された箱内に側方から物品を投入して積層する箱詰装置において、煩雑な調節を必要とすることなく良好な箱詰めが効率よく行える箱詰装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の箱詰装置は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、開口部（２）が側方に向いた箱（１）内に側方から物品（Ｐ）を投入して該物品（Ｐ）を積層する箱詰装置（１０）であって、前記開口部（２）に向けて、内容物が流動し易い袋詰品からなる物品（Ｐ）を平積み或いは段積み状態で所定間隔毎に搬送する搬送コンベヤ（４０）と、前記箱（１）の開口部（２）を前記搬送コンベヤ（４０）の終端に臨むように近接及び離間可能な箱支持手段（５０）と、を備え、前記箱支持手段（５０）は、前記箱（１）を保持する箱保持手段（７０）と、該箱保持手段（７０）を支持し保持された前記箱（１）の高さ位置と傾斜角度を変更可能な姿勢変更手段（６０）とを有し、前記姿勢変更手段（６０）は、搬送方向に並行する仮想垂直面（ＶＰ）において前記箱保持手段（７０）を３自由度で移動可能であり、前記箱保持手段（７０）によって保持された前記箱（１）を前後方向及び上下方向に移動可能で、且つ、傾斜角度が変更可能に構成され、前記箱（１）内への前記物品（Ｐ）の投入収容動作ごとに、前記物品（Ｐ）の高さ以下の距離だけ前記箱保持手段（７０）を降下させると共に前記箱（１）の開口部（２）が上方に向く方向に該箱（１）を傾斜させ、さらに、前記搬送コンベヤ（４０）の終端に向けて前記箱（１）を前後方向に移動して前記箱（１）内に前記物品（Ｐ）を受入れ可能な態勢にするように構成したことを特徴とする。

この請求項１に係る発明によれば、姿勢変更手段（６０）は、搬送方向に並行する仮想垂直面（ＶＰ）において箱保持手段（７０）を３自由度で移動可能であり、箱保持手段（７０）によって保持された箱（１）を前後方向及び上下方向に移動可能で、且つ、傾斜角度が変更可能に構成され、搬送コンベヤ（４０）によって箱（１）内に投入されて積層された物品（Ｐ）の段数に応じて保持した箱（１）を段階的に降下させるとともに、開口部（２）が上方に上向く方向に段階的に傾斜させる構成である。これは、従来の装置のように、箱（１）の開口部（２）を斜め上方に傾けるのみの態様では、物品（Ｐ）が箱（１）の底面（４）で整列し易くなるが、物品（Ｐ）の外形が変形し易い場合に積層する段数が多くなると、胴膨れを抑えると同時に上段側の袋のずれを防止する最適な傾斜角度を決定するのが困難である。また、物品（Ｐ）のサイズ、形態、或いは内容物が変更された場合、その都度煩雑な調整をしなければならない。しかし、上記構成は、箱（１）の傾斜角度が最初は小さく（または傾斜角度が無く）、積層された物品（Ｐ）の段数が増す毎に傾斜角度を大きくするので、傾斜角度を固定する従来技術に比して、装置の煩雑な調節を必要とすることなく良好な箱詰めが効率良く行える。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記箱保持手段（７０）は、前記箱（１）の底面（４）と側面（３）に沿うＬ字形の板状部材（７２）を備え、該板状部材（７２）における前記箱（１）の底面（４）に対応する面（７４）と側面（３）に対応する面（７３）の何れか又は両方の面に、前記箱（１）の外面を吸着する吸着手段（７６）を備えることを特徴とする。

この請求項２に係る発明によれば、保持した箱（１）を搬送コンベヤ（４０）の終端（４０Ｅ）に臨ませるときには、箱（１）の側面（３）に対応する面（７３）と、箱の底面（４）に対応する面（７４）とで支持するので、箱（１）を傾斜に対応してしっかりと支持できる。また、板状部材（７２）における箱（１）の底面（４）に対応する面（７４）と側面（３）に対応する面（７３）の何れか又は両方の面に、箱（１）の外面を吸着する吸着手段（７６）を備える。そのため、箱保持手段（７０）で支持された箱（１）のずれを抑制してしっかりと保持することができる。

次に、請求項１または請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記搬送コンベヤ（４０）はベルトコンベヤを備え、前記搬送コンベヤ（４０）の少なくとも終端（４０Ｅ）の搬送路が下方に傾斜していることを特徴とする。

この請求項３に係る発明によれば、搬送コンベヤ（４０）の少なくとも終端（４０Ｅ）の搬送路が下方に傾斜しているため、投入時の物品（Ｐ）の姿勢が安定するので、より一層良好な箱詰めができる。

次に、請求項１から請求項３のいずれかに従属する請求項４に係る発明は、前記姿勢変更手段（６０）は、前記箱（１）の開口部（２）が前記搬送コンベヤ（４０）の終端（４０Ｅ）に臨む投入位置（５０Ｂ）から前後方向に離間した排出位置（５０Ｃ）まで保持した前記箱（１）を移動させるとともに、前記開口部（２）が上を向く方向に回動して前記箱（１）を起立させることを特徴とする。

この請求項４に係る発明によれば、物品（Ｐ）の投入位置（５０Ｂ）から次工程への受け渡し位置である排出位置（５０Ｃ）までの箱（１）の搬送と姿勢変更を箱支持手段（５０）のみで行うことができる。

次に、請求項１から請求項４のいずれかに従属する請求項５に係る発明は、２列の前記搬送コンベヤ（４０）と、各前記搬送コンベヤ（４０）に対応する２つの前記箱支持手段（５０）と、箱貯留部から箱（１）を一つずつ保持して前記２つの箱支持手段（５０）に交互に受け渡す移載手段（３０）と、を備え、前記箱支持手段（５０）は交互に投入収容動作を行うことを特徴とする。

この請求項５に係る発明によれば、物品（Ｐ）の箱詰めの処理能力をあげることができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、開口部を側方に向けて保持された箱内に側方から物品を投入して積層する箱詰装置において、煩雑な調節を必要とすることなく良好な箱詰めが効率よく行える箱詰装置を提供することができる。

本実施形態に係る箱詰め装置を示したの概略平面図である。 本実施形態に係る箱詰め装置を示した概略側面図である。 図２のＩＩＩ部を拡大して箱支持手段の動きを示した図であり、（Ａ）は、箱支持手段の箱保持手段が受け取り位置で箱を受け取る状態の図、（Ｂ）は、箱支持手段で支持された箱を投入位置に移動させた状態の図、（Ｃ）は、箱支持手段の姿勢変更手段によって箱を降下と傾斜させた状態の図、（Ｄ）は、更に姿勢変更手段によって箱を降下と傾斜させた状態の図、（Ｅ）は、箱支持手段で支持された箱を排出位置に移動させた状態の図である。

以下に、実施形態について図１〜３を用いて説明する。図１、２に示すように本実施形態における物品は、箱詰めされる製品であり平積み形態に整列して箱に収容できるものである。例えば物品は、液体や粉体など流動性のある内容物を充填したピロー包装袋やスタンディングパウチなどの袋詰品がある。なお本実施形態における物品は、液体や粉体など流動性のある内容物を充填した自立袋の形態の袋詰品Ｐを例示する。また、箱１の形態は、段ボール箱やカートンで折り畳まれた状態から角筒状に起函するものである。本実施形態の箱１は、側面３の内一面に差込蓋５が連続して設けられたカートンを例示する。

箱詰装置１０の全体構成について説明する。箱貯留手段２０は、折り畳まれた箱１をＶ字形のベルトコンベヤ２２上で立てた状態で積層し貯留できるように構成される。折り畳まれた箱１は、ベルトコンベヤ２２の上流側から供給され、箱取出手段２４によって下流側から１つずつ取り出される。

箱取出手段２４は、箱貯留手段２０のベルトコンベヤ２２の下流側から折り畳まれた箱１を１つずつ吸着カップ２６で吸着して取り出し、回動して寝かせた状態で保持するように構成される。

移載手段３０は、箱取出手段２４に保持された箱１を角筒状に起函した上で、後述する箱支持手段５０に受け渡す装置である。移載手段３０の基端部は、箱支持手段５０の上方において支持される。これにより、移載手段３０は、吊り下げられた姿勢で支持されている。移載手段３０は、複数の関節と複数のアームを有する多関節ロボットであり、アームの先端に吸着カップ３６を備えている。移載手段３０は、箱取出手段２４によって寝かせた状態で保持された箱１に対し、箱取出手段２４が吸着している面とは反対側の面を吸着カップ３６で吸着して角筒状に起函させる。箱１の底面４は開口したときに展開して形成される。このとき、箱１の開口部２は側方を向いている。そして、箱支持手段５０の受け取り位置５０Ａまで箱１を搬送して箱支持手段５０に受け渡す。このとき、箱１の開口部２を後述の搬送コンベヤ４０側に向ける。以下、開口部が向く側方とは、後方、すなわち、搬送方向上流側に向く方向を指す。

搬送コンベヤ４０は、袋詰品Ｐ（物品）を所定間隔で搬送し、箱支持手段５０によって開口部２を側方に向けて保持された箱１内に袋詰品Ｐを投入する装置である。搬送路の上方には袋詰品Ｐの有無を検知するセンサＳが設けられており、袋詰品ＰがセンサＳの下を通過すると、制御装置はその数をカウントする。これにより箱１内に投入された袋詰品Ｐの数を把握することができる。

搬送コンベヤ４０は、駆動プーリ４２と、従動プーリ４４と、駆動プーリ４２と従動プーリ４４に掛け渡された無端ベルト４６とで構成され、サーボモータ４０Ｍなどの駆動源の回転力を駆動プーリ４２に伝達して無端ベルト４６を走行させて袋詰品Ｐを連続的に搬送する。搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅは、下方に向けて傾斜しており、これにより袋詰品Ｐを側方から箱１の開口部２に向けて投入する際の姿勢が安定する。また、搬送路の終端４０Ｅの両側には、終端４０Ｅから上流側に向けて搬送方向に延在するガイド４８が設けられている。ガイド４８は、箱１の開口部２が搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに臨んで袋詰品Ｐが投入される際に、袋詰品Ｐが搬送路から外れないように横方向を規制するとともに、差込蓋５やフラップ６が内側に折れ曲がって妨げにならないように抑えておくことができる。搬送路の終端４０Ｅ付近の上方には、袋詰品Ｐの有無を検知するセンサＳ（反射形の光電センサ）が設けられており、センサＳからの検知信号を基に制御装置が通過する袋詰品Ｐの数をカウントする。搬送コンベヤ４０の上流には押送コンベヤ等、袋詰品Ｐを所定間隔で搬送可能なコンベヤが接続されている。なお本実施形態において、搬送コンベヤ４０は２列構成される。

箱支持手段５０は、搬送方向に並行する仮想垂直面ＶＰにおいて水平軸回りに回動可能な３つの関節部６１、６２、６３と、各関節部６１、６２、６３間に連結されるアーム６５、６６を有する多関節ロボットである。箱支持手段５０は、姿勢変更手段６０と箱保持手段７０とで構成される。本実施形態における関節部６１、６２、６３とアーム６５、６６が、本発明の「姿勢変更手段」に相当する。これにより、姿勢変更手段６０は、各関節部６１、６２、６３間に連結されたアーム６５、６６が垂直方向に揺動可能のため、先端の箱保持手段７０が仮想垂直面ＶＰ上において３自由度をもって移動可能な構成となる。なお、本実施形態において、箱支持手段５０は、搬送コンベヤ４０に対応して２つ設けられる。

姿勢変更手段６０は、基端部５２に連結され水平軸回りに回動可能な第１関節部６１と、第１関節部６１に一端が連結された第１アーム６５と、第１アーム６５の他端に連結され水平軸回りに回動可能な第２関節部６２と、第２関節部６２に一端が連結された第２アーム６６と、第２アーム６６の他端に連結され水平軸回りに回動可能な第３関節部６３とで構成され、箱保持手段７０が、第３関節部６３に連結される。各関節部は、サーボモータ５０Ｍなどの駆動源とベルトプーリ機構などの駆動伝達機構により駆動力が伝達されて回動駆動され、第１アーム６５、第２アーム６６、及び箱保持手段７０をそれぞれ垂直方向に揺動する。箱保持手段７０は、第３アームを介して第３関節部に連結される構成としてもよい。各関節部の水平軸は搬送コンベヤ４０の搬送方向と直交している。第１アーム６５、第２アーム６６、及び箱保持手段７０は、搬送コンベヤ４０の搬送方向に並行した仮想垂直面ＶＰにおいて回動可能である。従って、箱保持手段７０で保持された箱１は、搬送コンベヤ４０の搬送方向を基準にして前後方向、及び上下方向に任意に移動可能で、且つ傾斜角度が任意に変更可能である。

箱保持手段７０は、箱１の底面４と、箱１を倒したときに下側になる側面３とに沿うＬ字形の板状部材７２を備え、箱１の底面４に対応する面７４と、側面３に対応する面７３のそれぞれに吸着カップ７６（吸着手段）を備える。吸着カップ７６は、真空ポンプなどの吸引源（不図示）に接続され、吸着カップと吸引源の間に接続されたバルブの切り換えにより吸引と吸引解除が行われる。

箱支持手段５０は、姿勢変更手段６０を駆動して、上流側（後方）において搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに箱１の開口部２を臨ませたときの投入位置５０Ｂと、所定段数の袋詰品Ｐが投入された箱１を次工程に向けて排出する下流側（前方）の排出位置５０Ｃとの間で箱保持手段７０を前後方向に移動する。箱支持手段５０の基端部５２は、前後方向において投入位置５０Ｂと排出位置５０Ｃの間に配置される。箱保持手段７０が投入位置５０Ｂにおいて投入可能な姿勢状態であることは、各関節部を駆動するサーボモータからの信号を基に制御装置が判断可能である。箱１の受け取り位置５０Ａや排出位置５０Ｃについても同様である。また受け取り位置５０Ａ、投入位置５０Ｂ及び排出位置５０ＣにそれぞれセンサＳを設けて箱１の有無を検知し、袋詰品Ｐの投入や箱１の排出を行うようにしてもよい。

各アーム６５、６６は、搬送コンベヤ４０の搬送方向に並行した仮想垂直面ＶＰで揺動し、箱保持手段７０を搬送方向と同じ方向に前後移動（搬送方向下流を前、上流を後とする）させる。箱保持手段７０は、その基端部５２の近くに設定された受け取り位置５０Ａで受け取った箱１を、開口部２を側方且つ搬送コンベヤ４０側に向けたままの姿勢で後方の投入位置５０Ｂまで移動させる。投入位置５０Ｂでは、開口部２が搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに対向している（開口部２が搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに臨んだ状態）。そして、袋詰品Ｐの投入収容動作毎に、つまり、箱１内の袋詰品Ｐの段数が増す毎に箱保持手段７０を降下させるとともに、開口部２が上方に向く方向に箱１を傾斜させる。箱支持手段５０は、箱１内の袋詰品Ｐが所定の段数（箱１内の袋詰品Ｐが規定数量収容される）まで投入すると、前方、すなわち基端部５２を挟んで反対側の排出位置５０Ｃに箱保持手段７０を移動させるとともに、箱保持手段７０を回動させて箱１の開口部２を真上に向けた起立状態に姿勢変更させる。

押出手段８０は、排出位置５０Ｃで保持されている箱１を側方から押し出して搬出コンベヤ９０に受け渡す。押出手段８０は、箱１の側面３に当接する板状の押出部材８２と、押出部材８２を進退させるシリンダー８４とで構成される。押出手段８０は、箱保持手段７０が排出位置５０Ｃにあるときの姿勢変更手段６０の関節部を駆動する各サーボモータ５０Ｍからの信号を基に箱１が排出位置５０Ｃにあるものとして押し出し動作を開始する。

搬出コンベヤ９０は、その上流側に設定された受け入れ位置９０Ａが排出位置５０Ｃに近接して配置され、排出位置５０Ｃから押し出された箱１を起立状態のまま受け取って下流の封緘工程へ搬送する。受け入れ位置９０Ａには箱１が有るか否かを検知するセンサ（不図示）があり、箱１が検知される毎に、すなわち、箱１を受け取る毎に間欠搬送する。箱１の前後の側面３を位置規制する支持部材９２が無端チェーン９４に取り付けられており、この支持部材９２の間に箱１が収まるようになっている。

上述した箱詰装置１０の一連の作用を説明する。箱取出手段２４は、箱貯留手段２０から折り畳まれた箱１を吸着カップ２６で吸着して取り出し、吸着した面が下になるように箱１を回動して寝かせた状態で保持する。移載手段３０は、箱取出手段２４の吸着カップ２６が吸着している面とは反対側、すなわち、上側の面を吸着カップ３６で吸着し、互いに吸着した面が離間するように吸着カップ３６を上方に移動して箱１を角筒状に起函する。そして、箱取出手段２４が吸着カップ２６の吸着を解除すると、移載手段３０は、箱支持手段５０の受け取り位置５０Ａまで箱１を搬送し、箱支持手段５０に受け渡すと同時に吸着カップ３６の吸着を解除する。

箱支持手段５０は、投入位置５０Ｂと排出位置５０Ｃの間に設定された受け取り位置５０Ａに箱保持手段７０を位置させて、Ｌ字形の板状部材７２の箱１の側面３に対応する面７３を上方に向けた状態で、移載手段３０から角筒状に起函された箱１を横に倒した状態のまま上方から受け取り、吸着カップ７６で箱１の底面４と、下側になった側面３を吸着して保持する（図３（Ａ））。このとき、保持された箱１の開口部２は搬送コンベヤ４０側に向いており、差込蓋５が連接する側面３は搬送方向に直交する横方向を向いている。箱保持手段７０が箱１を保持すると、姿勢変更手段６０を駆動して箱保持手段７０を上流側（後方）に移動し、箱１の開口部２を搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに臨ませる。このとき、箱１は前後方向において差込蓋５の付け根が搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに概ね一致する位置まで近接している。そして、開口部２が真横から上方に向く方向に傾斜している。また、箱１の保持高さは、最初の袋詰品Ｐを投入するとき開口部２の中央付近を袋詰品Ｐが通過できる高さに設定される（図３（Ｂ））。このとき、コンベヤの搬送面と箱１の内側面の高さの差をできるだけ小さくすると袋詰品Ｐが落下する距離が短くなるので、内容物へのダメージを抑制できる。

搬送コンベヤ４０は、袋詰品Ｐの底部を下流側に向けて寝かせた状態で搬送し、終端４０Ｅ付近の傾斜部で底部を下方に向けて傾斜させ、係る姿勢で終端４０Ｅから箱１内に投入する。投入された袋詰品Ｐは開口部２の中央付近から下側になった箱１の内側面に落下して箱１の底面４まで到達する。最初の袋詰品ＰがセンサＳの下を通過すると１つの袋詰品Ｐが投入されたとみなされ、所定時間経過後に箱保持手段７０を降下させるとともに、開口部２が上方に向く方向に更に傾斜させる。ここで所定時間とは、袋詰品ＰがセンサＳの下を通過してから箱１の底面４に到達するまでの時間である。また、箱１を降下させる距離は、袋詰品Ｐの高さと同じかそれより短い距離である。そして、箱１の降下と傾斜角度を大きくするのに合わせて、差込蓋５の付け根の位置を搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅの位置と概ね一致するように前後方向にも移動して位置を修正して２段目の袋詰品Ｐを受け入れ可能な態勢となる（図３（Ｃ））。２段目の袋詰品Ｐが投入されると、同様にして上述の降下動作と傾斜動作（図３（Ｄ））を行い、以降所定段数までこの動作を繰り返す。所定段数の投入が終わると、即ち、所定段数分の袋詰品ＰがセンサＳの下を通過すると、搬送コンベヤ４０が一旦停止し、次の箱１が投入位置５０Ｂに来るのを待つ。

箱支持手段５０は、姿勢変更手段６０の第１アーム６５と第２アーム６６を揺動して所定段数の袋詰品Ｐが収容された箱１を下流側（前方）の排出位置５０Ｃに移動するとともに、第３関節部６３を回動させて箱保持手段７０によって保持されている箱１を開口部２が真上を向く方向に起立させ、吸着を解除する（図３（Ｅ））。そして、押出手段８０が側方から搬出コンベヤ９０の受け入れ位置９０Ａに向かって箱１を押し出して搬出コンベヤ９０に受け渡すと、箱保持手段７０を受け取り位置５０Ａに移動して次の箱１を移載手段３０から受け取り、吸着保持して投入位置５０Ｂまで移動する。搬送コンベヤ４０は、箱１が投入位置５０Ｂに来て投入可能な態勢になると搬送を再開して袋詰品Ｐの投入を開始する。以降、上記に説明した動作を繰り返す。なお、箱保持手段７０の傾斜角度は、０度から４５度ぐらいの範囲で段階的に大きくしていくことが好ましい。また、上記の例では、袋詰品Ｐが１段投入される毎に降下と傾斜を行うようにしているが、２段または複数段の袋詰品Ｐが投入される毎に降下と傾斜を行うようにしてもよい。

また、搬送コンベヤ４０は２列構成され、これに対応するように箱支持手段５０が２つ設けられている。２列の搬送コンベヤ４０の上流側には、振分装置（不図示）が接続されており、所定間隔で１列で搬送されてくる袋詰品Ｐを２列に振り分けてそれぞれの搬送コンベヤ４０で搬送する。２つの搬送コンベヤ４０が所定個数毎に交互に袋詰品Ｐを搬送することで、一方の搬送コンベヤ４０が投入を行っているときは、他方の搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅには袋詰品Ｐが搬送されて来ない待ち状態となる。この待ち状態の時間の間に箱支持手段５０が箱１の排出と受け取りを行い投入位置５０Ｂに戻ってくることができる。よって、装置全体として搬送コンベヤ４０が停止する時間を削減できるので、処理能力（効率）が上がる。即ち、一方の箱支持手段５０が投入収容動作を行っている間に、他方の箱支持手段５０は排出動作と受け取り動作を行って投入位置５０Ｂに戻ってくる。そして、次に他方の箱支持手段５０が投入収容動作を行い、一方の箱支持手段５０が排出動作と受け取り動作を行う。これを交互に繰り返し行う。移載手段３０は、受け取り位置５０Ａに交互に来る箱保持手段７０に対して、交互に箱１を受け渡す。

ここで、搬送コンベヤ４０が１列の場合、搬送コンベヤ４０と箱支持手段５０による箱詰め動作（所定段数の投入収容動作）中は、他の装置は稼動しない待ちの状態となる。搬送コンベヤ４０は、箱詰めが終わると停止して次の空の箱１が来るのを待つ必要がある。しかし、次の空の箱１が来るには、箱詰めが終わった箱１を排出位置５０Ｃまで移動して排出しなければ箱保持手段７０が空かないので、係る時間も待ち時間として加算されることとなる。そこで、効率よく装置を稼動させるためには、下流側で袋詰品Ｐが途絶える時間が少しでも生じることのないように、上流側の搬送コンベヤ４０をなるべく停止させることなく連続的に搬送するように搬送速度の調整をする必要がある。本実施形態では、待ち状態の抑制を図るために箱支持手段５０を２つ設けている。これに伴って、同じ搬送能力（速度）のコンベヤから振分装置で所定個数毎に２列のコンベヤに振り分けるようにしている。

以上のような箱詰装置１０は、次のような効果がある。袋詰品Ｐは、内容物が液体や紛体など袋の中で流動し易い場合、箱１の開口部２を真上に向けて起立させた状態で投入されると袋の下側（底側）に内容物が偏って胴膨れを起こす。そのため、規定数の袋詰品Ｐが箱１に収まり難いという問題がある。これは、スタンディングパウチなどの自立袋で顕著である。一方、箱１の開口部２を真横に向けて倒した状態で側方から袋詰品Ｐを投入して平積みした場合、上記のような胴膨れの問題は解消するが箱１内で積み上げる段数が多くなればなるほど、開口部２側に袋詰品Ｐがずれてきてしまい、上段側の袋が開口部２から外に落下するという懸念がある。特にスタンディングパウチは底側に向かって容積が大きくなっているので、その上部側は上段にいくほど開口部２側に向かって下方に傾斜していくため、開口部２側に滑ってずれてしまう。しかし上記実施形態の箱詰装置１０においては、箱１の傾斜角度が最初は小さく（または傾斜角度が無く）、積層された袋詰品Ｐの段数が増す毎に傾斜角度を大きくするので、胴膨れの発生と、開口部２側への滑りを抑制することができる。これは、傾斜角度を固定する従来技術に比して、装置の煩雑な調節を必要とすることなく良好な箱詰めが効率良く行うことができる。

また、箱保持手段７０は、Ｌ字形の板状部材７２で、箱１をしっかりと保持した状態で搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに臨ませることができる。さらに、箱１の側面３は、吸着カップ７６によって保持されるため、箱保持手段７０からのずれを抑制することができる。また、搬送コンベヤ４０の少なくとも終端４０Ｅの搬送路は、下方に傾斜しているため、投入時の袋詰品Ｐの姿勢が安定し、より一層良好な箱詰めができる。また、袋詰品Ｐの投入位置５０Ｂから次工程への受け渡し位置である排出位置５０Ｃまでの箱１の搬送と姿勢変更を箱支持手段５０の１つの装置で行うことができる。また、搬送コンベヤ４０は２列にすることで袋詰品Ｐの箱詰めの処理能力をあげることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の箱詰装置は、実施形態に限定されず、以下のようにその他各種の形態で実施することができるものである。
・搬送コンベヤ４０は、搬送路の終端４０Ｅを下方に傾斜するテーブル（滑り台）にしてもよい。また、テーブルに代えて下方に傾斜するコンベヤを接続してもよい。搬送コンベヤ４０は、例えば上記のように水平部と傾斜部とに分割されていてもよい。
・搬送コンベヤ４０は、所定段数段積みした物品を所定間隔で搬送し、予め段積み状態で投入してもよい。また搬送路の幅方向に所定数並べた状態で、これを所定間隔で搬送し、並べた状態のまま投入してもよい。
・箱保持手段７０は、上述の実施形態に限定されず、箱１の下側を支持部材で支持して両側から狭持部材で挟んで保持する構成としてもよい。
・箱支持手段５０は、箱１の開口部２を搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに臨ませる際に、袋の種類や内容物の種類、箱１の大きさなど、或いは、袋の投入速度に応じて、搬送コンベヤ４０の終端４０Ｅに対する箱１の前後位置を変更することもできる。
・箱支持手段５０は、物品が投入される瞬間に、箱１を投入位置５０Ｂから前方、下方、またはその両方に移動して落下時の衝撃を和らげるようにしてもよい。なお箱１を移動する場合は、次の投入までに元の投入位置５０Ｂに戻ることが必要である。これは、搬送コンベヤ４０の搬送速度が速い（投入速度が速い）場合に有効である。逆に、搬送速度が遅い（投入速度が遅い）場合、投入位置５０Ｂへ迎えに行くように後方に移動して物品が箱１の底面４まで容易に到達できるようにしてもよい。なお、かかる場合も次の投入までに元の投入位置５０Ｂに戻ることが必要である。
・上記実施形態では、１段毎に箱１を降下させているが、２段毎、３段毎、または段数を組み合わせて降下させるようにしてもよい。
・箱支持手段５０は、先端の箱保持手段７０が仮想垂直面ＶＰ上において３自由度をもって移動可能な構成として多関節ロボットを例示したがこれに限定されず、パラレルリンクロボットの態様であってもよい。
・移載手段３０も同様に、多関節ロボットの態様を示したが、これに限定されず、パラレルリンクロボットの態様であってもよい。

１：箱 ２：開口部 ３：箱の側面 ４：箱の底面 １０：箱詰装置
４０：搬送コンベヤ ４０Ｅ：搬送コンベヤの終端 ５０：箱支持手段
５０Ｂ：投入位置 ５０Ｃ：排出位置 ６０：姿勢変更手段 ７０：箱保持手段
７２：板状部材 ７３：箱の側面に対応する面 ７４：箱の底面に対応する面
７６：吸着カップ（吸着手段） Ｐ：袋詰品（物品） ＶＰ：仮想垂直面

Claims (5)

1. 開口部が側方に向いた箱内に側方から物品を投入して該物品を積層する箱詰装置であって、
   前記開口部に向けて、内容物が流動し易い袋詰品からなる物品を平積み或いは段積み状態で所定間隔毎に搬送する搬送コンベヤと、
   前記箱の開口部を前記搬送コンベヤの終端に臨むように近接及び離間可能な箱支持手段と、を備え、
   前記箱支持手段は、
   前記箱を保持する箱保持手段と、
   該箱保持手段を支持し保持された前記箱の高さ位置と傾斜角度を変更可能な姿勢変更手段と、を有し、
   前記姿勢変更手段は、
   搬送方向に並行する仮想垂直面において前記箱保持手段を３自由度で移動可能であり、
   前記箱保持手段によって保持された前記箱を前後方向及び上下方向に移動可能で、且つ、傾斜角度が変更可能に構成され、
   前記箱内への前記物品の投入収容動作ごとに、前記物品の高さ以下の距離だけ前記箱保持手段を降下させると共に前記箱の開口部が上方に向く方向に該箱を傾斜させ、さらに、前記搬送コンベヤの終端に向けて前記箱を前後方向に移動して前記箱内に前記物品を受入れ可能な態勢にするように構成したことを特徴とする箱詰装置。
2. 前記箱保持手段は、前記箱の底面と側面に沿うＬ字形の板状部材を備え、該板状部材における前記箱の底面に対応する面と側面に対応する面の何れか又は両方の面に、前記箱の外面を吸着する吸着手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の箱詰装置。
3. 前記搬送コンベヤはベルトコンベヤを備え、前記搬送コンベヤの少なくとも終端の搬送路が下方に傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の箱詰装置。
4. 前記姿勢変更手段は、前記箱の開口部が前記搬送コンベヤの終端に臨む投入位置から前後方向に離間した排出位置まで保持した前記箱を移動させるとともに、前記開口部が上を向く方向に回動して前記箱を起立させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の箱詰装置。
5. ２列の前記搬送コンベヤと、
   各前記搬送コンベヤに対応する２つの前記箱支持手段と、
   箱貯留部から箱を一つずつ保持して前記２つの箱支持手段に交互に受け渡す移載手段と、を備え、
   前記箱支持手段は交互に投入収容動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の箱詰装置。

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