JP6333572B2 - 集積方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品の向きを変更させて集積を行う集積方法及び装置に関する。

ティーバッグを製造するラインでは、一つ目の包装機でティーバッグが順次個包装される。個包装された複数のティーバッグは、長辺を横にした起立状態（図８（Ａ）参照）から９０°方向変換させられて長辺を縦にした起立状態（図８（Ｂ）参照）となった後に、二つ目の包装機において、束にした集積品の状態（図８（Ｃ）参照）で包装される。

複数のティーバッグを束にする集積装置には、例えば、特許文献１，２に記載されている紙おむつの集積装置を応用できる。

特許文献１に記載されている集積装置は、紙おむつを集積して集積品を形成した後に、集積品を形成する複数の紙おむつをまとめて方向変換させる。

特許文献２に記載されている集積装置は、長辺を横にした起立状態（図８（Ａ）参照）の個々の紙おむつを、９０°方向変換させて長辺を縦にした起立状態（図８（Ｂ）参照）にしてからサーボループ装置に順次供給し、その後、当該紙おむつを集積して集積品を形成する。

特許第４７２９３１９号公報 特許第３７０４０２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている集積装置を応用した場合、ティーバッグを集積して集積品を形成した後に方向変換させるので、方向変換させる際に個々のティーバッグの互いの位置がずれて集積状態が崩れてしまう恐れがある。

そして、特許文献２に記載されている集積装置を応用した場合、方向変換させて長辺を縦にした起立状態（図８（Ｂ）参照）となった個々のティーバッグをサーボループ装置に順次供給することになるため、サーボループ装置内で起立状態（図８（Ｂ）参照）のティーバッグの姿勢が不安定である。

このような問題は、集積装置を高速運転させた場合に顕著となる。そして、このような問題は、ティーバッグの集積を行う場合に限られず、その他の個包装された物品、あるいは飲食料品や日用品などの各種物品（特に、互いに重ね合わせることができ、いわゆる積層状態をつくることができる物品。例えば、シート状の物品、プレート状の物品。）の集積を行う場合に共通して存在し得る。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、高速運転時においても複数の物品の互いの位置をずらさずに方向変換させて集積品を形成することができる集積方法及び装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、少なくとも２方向に出入口が形成され物品を収容する横一列に配列した複数の収容部を有するアームと、前記収容部の配列方向と直交する方向に前記アームを回転させて一の前記出入口から受け入れた前記物品を他の前記出入口から搬出することで該物品の姿勢を変換させて下流側の搬送手段の搬送面に移載する回転機構を有する方向変換手段と、前記搬送面に移載された前記物品間の幅寄せを行って集積を行う幅寄せ手段と、前記回転機構によって姿勢を変換させられた前記物品を、下方からガイドすることで、前記収容部から上方に突出させる下部ガイド手段と、を備えていることを特徴とする、集積装置である。

本発明によれば、複数の物品を集積して集積品を形成する前に方向変換させるので、複数の物品は集積状態にはなっておらず、集積品を形成した後に方向変換させる場合と異なり、方向変換させる際に個々の物品の互いの位置がずれて集積状態が崩れてしまうことはない。

結果、高速運転時においても複数の物品の互いの位置をずらさずに方向変換させて集積品を形成することができる。

（２）本発明はまた、前記複数の収容部の各々は、前記物品を個別に収容することを特徴とする、上記（１）に記載の集積装置である。

（３）本発明はまた、前記幅寄せ手段は、前記回転機構に姿勢を変換させられた横一列の前記複数の物品を、前記複数の収容部から押送して前記搬送面上を搬送する押送手段と、前記押送手段に押送させられる複数の物品を側方からガイドしながら、該物品間の幅寄せを行うサイドガイド手段と、を備えていることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の集積装置である。

上記発明によれば、方向変換させられた横一列の複数の物品を、押送手段に押送される下流側が基準となるように互いの位置を整えながら集積して、集積品を形成することができる。これにより、複数の物品の互いの位置を整えた集積品が形成される。

（４）本発明はまた、前記押送手段に押送される前記物品の上部前方をガイドする上部前方ガイド手段と、を備え、前記押送手段は、前記下部ガイド手段によって前記収容部から上方に突出させられた前記複数の物品を、前記上部前方ガイド手段と共に前後を規制しながら搬送することを特徴とする、上記（３）に記載の集積装置である。

（５）本発明はまた、前記複数の収容部は、それぞれ、該収容部の底部を上流側の搬送面よりも低くした状態で、該搬送面から供給された前記物品を収容することを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の集積装置である。

上記発明によれば、物品が収容部から上流側の搬送面に戻ってしまうことを防止できる。すなわち、上記発明によれば、物品の戻り防止を実現できる。

（６）本発明はまた、前記複数の収容部は、それぞれ、該収容部の底部を、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、上流側の搬送面から供給された前記物品を収容することを特徴とする、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の集積装置である。

上記発明によれば、物品が収容部から上流側の搬送面に戻ってしまうことを防止できる。すなわち、上記発明によれば、物品の戻り防止を実現できる。

（７）本発明はまた、前記複数の物品を個々となるように収容する複数のバケットを有し、該複数のバケットに収容した該複数の物品を前記アームに向けて搬送するバケットコンベアと、前記バケット内の前記物品の有無を検知するセンサーと、前記センサーの検知結果に基づいて前記バケットコンベアを制御する制御ユニットと、を備えていることを特徴とする、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の集積装置である。

上記発明によれば、バケット内に物品が無いことがセンサーによって検知された場合に、当該バケットからアームの収容部へ物品を供給せずアームを待機させる一方で、バケット内に物品が有ることがセンサーによって検知された場合に、当該バケットからアームの収容部へ物品を供給しアームを回転させることができる。すなわち、バケットコンベアをバッファー装置として機能させることができる。

（８）本発明はまた、前記バケットから前記収容部までの前記物品の経路となる複数の搬送溝を備え、前記複数の搬送溝の側壁は、それぞれ、前記バケット側が該バケットの側壁よりも低く、かつ、前記収容部側に向かって高くなるように上端が上り傾斜となっていることを特徴とする、上記（７）に記載の集積装置である。

（９）本発明はまた、前記物品は、個包装されたティーバッグであることを特徴とする、上記（１）〜（８）のいずれかに記載の集積装置である。

（１０）本発明はまた、アームが有する複数の収容部に複数の物品を個々となるように横一列に収容させる収容ステップと、前記アームを水平軸回りに回転させることで、前記複数の収容部に横一列に収容させられた前記複数の物品を互いに接触させない状態で方向変換させる方向変換ステップと、前記複数の収容部内の前記物品を下方からガイドし該収容部の上方に突出させる押し上げステップと、前記方向変換ステップで方向変換させられた前記物品間の幅寄せを行う幅寄せステップと、を備えていることを特徴とする、集積方法である。
（１１）本発明はまた、少なくとも２方向に出入口が形成され物品を収容する横一列に配列した複数の収容部を有するアームと、前記収容部の配列方向と直交する方向に前記アームを回転させて一の前記出入口から受け入れた前記物品を他の前記出入口から搬出することで該物品の姿勢を変換させて下流側の搬送手段の搬送面に移載する回転機構を有する方向変換手段と、前記搬送面に移載された前記物品間の幅寄せを行って集積を行う幅寄せ手段と、前記複数の物品を個々となるように収容する複数のバケットを有し、該複数のバケットに収容した該複数の物品を前記アームに向けて搬送するバケットコンベアと、前記バケット内の前記物品の有無を検知するセンサーと、前記センサーの検知結果に基づいて前記バケットコンベアを制御する制御ユニットと、前記バケットから前記収容部までの前記物品の経路となる複数の搬送溝を備え、前記複数の搬送溝の側壁は、それぞれ、前記バケット側が該バケットの側壁よりも低く、かつ、前記収容部側に向かって高くなるように上端が上り傾斜となっていることを特徴とする、集積装置である。

上記発明によれば、複数の物品を集積して集積品を形成する前に方向変換させるので、複数の物品は集積状態にはなっておらず、集積品を形成した後に方向変換させる場合と異なり、方向変換させる際に個々の物品の互いの位置がずれて集積状態が崩れてしまうことはない。結果、高速運転時においても複数の物品の互いの位置をずらさずに方向変換させて集積品を形成することができる。

本発明の上記（１）〜（９）、（１１）に記載の集積装置、並びに上記（１０）に記載の集積方法によれば、高速運転時においても複数の物品の互いの位置をずらさずに方向変換させて集積品を形成することができる。

本発明の実施形態に係る集積装置の上面図である。 集積装置の側面図である。 （Ａ）集積装置のセンサー周辺を示す上面図であり、（Ｂ）はその側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は集積装置の要部の動作を説明する側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は集積装置の要部の動作を説明する正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は集積装置の要部の変形例を示す側面図である。 本発明の別の実施形態に係る集積装置の要部の動作を説明する側面図である。 本発明の別の実施形態に係る集積装置の要部の動作を説明する側面図であり、図７Ａの状態の続きを示す。 本発明の別の実施形態に係る集積装置の要部の動作を説明する側面図であり、図７Ｂの状態の続きを示す。 （Ａ）及び（Ｂ）はティーバッグ製造ラインにおける個包装されたティーバッグの状態を示す正面図であり、（Ｃ）は複数のティーバッグを集積した集積品を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る集積装置１について詳細に説明する。

まず、図１〜図３を用いて、集積装置１の構成について説明する。図１は、集積装置の上面図である。図２は、集積装置１の側面図である。図３（Ａ）は、集積装置１の受光部１６ｂ周辺を示す上面図であり、図３（Ｂ）はその側面図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚み等を適宜誇張して表現する。

図１及び図２に示される集積装置１は、飲食料品や日用品等の物品（特に、互いに重ね合わせることができ、いわゆる積層状態をつくることができる物品。例えば、シート状の物品、プレート状の物品、折り畳まれた物品（例えば、おむつ等）。本実施形態では、個包装されたティーバッグ。個包装は、紙で包んだ上包み包装、ピロー包装、三包・四包シール包装などでも良い。包装される中身は、ティーバッグに限定されるものではない。）ＸＡ１を箱詰めするラインで使用される。この集積装置１は、複数の物品ＸＡ１を、長辺を横にした起立状態から９０°方向変換させて長辺を縦にした起立状態にした後に、集積して集積品ＺＡ１を形成し、当該集積品ＺＡ１を箱詰め装置（図示省略）に供給する。

具体的に、集積装置１は、サーボループ装置１０と、センサーユニット１５（図３参照）と、第１プッシャーユニット２０と、方向変換ユニット３０と、第２プッシャーユニット４０と、ガイドユニット５０と、バケットコンベア６０と、制御ユニット（図示省略）と、などを備えている。

集積装置１の各部は、制御ユニットによって統括的に制御される。制御ユニットは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等から構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。このような制御ユニットは、例えば、詳しくは後述するように、受光部１６ｂの検出結果に基づいて、サーボループ装置１０及び第１プッシャーユニット２０などを制御する。

サーボループ装置１０は、物品ＸＡ１の流れのタイミングを調整するバッファー装置として使用されるバケットコンベアである。このサーボループ装置１０は、搬入位置ＰＯ１に前工程の設備供給装置５が連続するように、かつ、搬出位置ＰＯ２に方向変換ユニット３０の搬入位置ＰＯ３が連続するように配置されている。そして、サーボループ装置１０は、間欠的に動作することで、搬入位置ＰＯ１において供給装置５から各バケット１１に１個ずつ搬入された物品ＸＡ１を、搬出位置ＰＯ２まで搬送する。すなわち、サーボループ装置１０は、複数の物品ＸＡ１を個々となるように収容する複数のバケット１１を有し、当該複数のバケット１１に収容した当該複数の物品ＸＡ１を、搬出位置ＰＯ２まで搬送する。搬出位置ＰＯ２まで搬送された物品ＸＡ１は、第１プッシャーユニット２０によって、所定数（本実施形態では、２０個）ずつまとめて搬出され、方向変換ユニット３０に引き継がれる。なお、供給装置５は、物品ＸＡ１を起立させた状態で供給する装置である。この供給装置５には、例えば、特許第４１１２６９８号公報に記載された物品搬送供給装置が採用される。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるセンサーユニット１５は、搬出位置ＰＯ２の直前に設けられている。このセンサーユニット１５は、投光ユニット１５１及び受光ユニット１５２からなる。投光ユニット１５１は、横一列に並ぶ複数（本実施形態では、５個）の投光部１６ａを備えている。受光ユニット１５２は、各投光部１６ａに一対一で対応する複数（本実施形態では、５個）の受光部１６ｂを備えている。各投光部１６ａ及び各受光部１６ｂには、例えば、当該投光部１６ａから照射した光を各受光部１６ｂに入射させる投光型のものを採用できる。すなわち、各投光部１６ａ及び各受光部１６ｂは、当該投光部１６ａから、搬出位置ＰＯ２の直前に位置するバケット１１から上方に突出する物品ＸＡ１に向けて光を照射し、当該光を各受光部１６ｂに入射させる。

具体的に、各投光部１６ａは、バケット１１の走行方向に直交する方向から僅かに斜めにした方向に光を照射し、各受光部１６ｂは、当該光を入射させるように配置されていることが好ましい。なぜならば、各投光部１６ａが、バケット１１の走行方向に直交する方向に光を照射し、各受光部１６ｂが、当該光を入射させるように配置されていてもよいが、この場合、物品ＸＡ１における光を遮る部分の面積が小さくなってしまうからである。すなわち、バケット１１の走行方向に直交する方向から僅かに斜めにした方向に光を照射するように各投光部１６ａを配置すると共に、当該光を入射させるように各受光部１６ｂを配置することで、物品ＸＡ１における光を遮る部分の面積を大きくすることができ、各受光部１６ｂによる物品ＸＡ１の有無の検知精度を向上させることができる。結果、バケット１１内に有る物品ＸＡ１を確実に検知することができる。

これら複数の受光部１６ｂは、それぞれ、入射する光の有無に応じて、搬出位置ＰＯ２の直前に位置するバケット１１内の物品ＸＡ１の有無を検知する。すなわち、各受光部１６ｂは、光が入射しない場合に、バケット１１内の物品が有ると判断する一方で、光が入射する場合に、バケット１１内の物品が無いと判断する。これにより、連続する複数（本実施形態では、５個）のバケット１１内の物品ＸＡ１の有無を同時かつ個々に検知することができる。すなわち、センサーユニット１５は、各バケット１１内の物品ＸＡ１の有無について、連続する複数（本実施形態では、５個）のバケット１１を一つの単位としてまとめて検知する。

そして、受光部１６ｂによる検知結果として、順次全てのバケット１１内に物品ＸＡ１が有ると判断された場合には、制御ユニット（図示省略）は、サーボループ装置１０及び第１プッシャーユニット２０などを通常通り動作させる。

一方、受光部１６ｂによる検知結果として、いずれか（本実施形態では、５個のいずれか）のバケット１１内に物品ＸＡ１が無いと判断された場合には、制御ユニットは、少なくとも当該複数（本実施形態では、５個）のバケット１１及びそれより先行するバケット１１から方向変換ユニット３０へ物品ＸＡ１を供給せず、かつ、当該複数（本実施形態では、５個）のバケット１１よりも後続のバケット１１から方向変換ユニット３０へ物品ＸＡ１を供給するように、サーボループ装置１０及び第１プッシャーユニット２０などを動作させる。

なお、方向変換ユニット３０に供給されなかった物品ＸＡ１は、サーボループ装置１０の搬入位置ＰＯ１付近まで搬送され、バケット１１の上方に斜めに配置したガイド（図示省略）によってバケット１１から排出ボックス（図示省略）に排出される。

図１及び図２に戻って説明する。第１プッシャーユニット２０は、サーボループ装置１０上の複数の物品ＸＡ１を、所定数（本実施形態では、２０個）ずつ方向変換ユニット３０に向けてまとめて押送する押送手段である。具体的に、第１プッシャーユニット２０は、横一列に並ぶ所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１をまとめて押送するプッシャー２１と、このプッシャー２１を上下動させるシリンダー２２と、このシリンダー２２が固定されたヘッド２３と、このヘッド２３を搬送方向に往復動させるレール２４と、ヘッド２３の動力源（図示省略）と、を備えている。

このような第１プッシャーユニット２０は、所定の軌跡で公転移動する周知のボックスモーションにより、サーボループ装置１０上の所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を方向変換ユニット３０の各収容部３２ａに向けてまとめて押送すると共に、その後、物品ＸＡ１の押送を開始する位置に復帰する。

方向変換ユニット３０は、物品ＸＡ１を９０°方向変換する手段であり、本発明に係る集積装置１の要部を構成する。この方向変換ユニット３０は、搬入位置ＰＯ３にサーボループ装置１０の搬出位置ＰＯ２が連続するように、かつ、搬出位置ＰＯ４にガイドユニット５０の上流端が連続するように配置されている。

ここで、図４及び図５を用いて、方向変換ユニット３０の構成について具体的に説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、集積装置１の要部の動作を説明する側面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、集積装置１の要部の動作を説明する正面図である。

方向変換ユニット３０は、互いに平行となる所定数（本実施形態では、２０本）の搬送溝３１と、水平軸回りに回転するくし形のアーム３２と、このアーム３２と一体に設けられて水平軸回りに回転する支持プレート３３と、アーム３２及び支持プレート３３を回転させる動力源となるシリンダー３４と、このシリンダー３４による動力をアーム３２及び支持プレート３３に伝達するリンク機構３５と、方向変換させられた物品ＸＡ１の下部をガイドする下部ガイド３６と、を備えている。

所定数（本実施形態では、２０本）の搬送溝３１は、それぞれ、上流端にサーボループ装置１０の各バケット１１に一対一で対応するように、かつ、下流端に、アーム３２に形成された各収容部３２ａが一対一で対応するように配置されている。これら所定数（本実施形態では、２０本）の搬送溝３１の側壁は、それぞれ、サーボループ装置１０側がバケット１１の側壁よりも低く、かつ、アーム３２側に向かって高くなるように上端が上り傾斜となっている。これにより、バケット１１内の物品ＸＡ１が傾斜していても（図３（Ｂ）参照）、当該物品ＸＡ１が搬送溝３１の側壁に閊えることなく、当該物品ＸＡ１をスムーズに当該搬送溝３１に搬送することができる。

アーム３２には、各搬送溝３１に一対一で対応するように、横一列に並ぶ所定数（本実施形態では、２０本）の収容部３２ａが形成されている。すなわち、アーム３２は、複数の物品ＸＡ１を個々となるように横一列に収容する複数の収容部３２ａを有する。これら横一列に配列した複数の収容部３２ａは、少なくとも２方向に出入口が形成され、物品ＸＡ１を収容する。そして、所定数の収容部３２ａには、搬送溝３１から供給された物品ＸＡ１が１個ずつ収容される。複数の収容部３２ａは、それぞれ、当該収容部３２ａの底部（符号省略）を上流側の搬送溝３１の搬送面（符号省略）と同じ高さで連続させた状態で、かつ、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容する。

なお、各収容部３２ａには、複数（２個以上）の物品ＸＡ１を収容するようにしても良い。そして、各収容部３２ａは、当該収容部３２ａの底部と側壁とが連続して形成されたものであっても良い。また、方向変換前の収容部３２ａの底部から少なくとも物品ＸＡ１の一部を露出し、当該底部位置の側壁の一部又は全部を除去して露出部（図示省略）にし、プッシャー４１で押送するために、露出部を介して物品ＸＡ１に下方より部材（図示省略）を当接して、当該物品ＸＡ１群を上昇させるようにしても良い。

支持プレート３３は、収容部３２ａに収容された物品ＸＡ１を支持する。シリンダー３４及びリンク機構３５は、アーム３２を水平軸回りに回転させることで、複数の収容部３２ａが横一列に収容する複数の物品ＸＡ１を互いに接触させない状態で方向変換させる回転機構を有する方向変換手段として機能する。すなわち、シリンダー３４及びリンク機構３５は、収容部３２ａの配列方向と直交する方向にアーム３２を回転させて一の出入口から受け入れた物品ＸＡ１を他の出入口から搬出することで当該物品ＸＡ１の姿勢を変換させて下流側の搬送手段であるガイドユニット５０の搬送面５１に移載する回転機構を有する方向変換手段として機能する。

下部ガイド３６は、シリンダー３４及びリンク機構３５によって姿勢を変換させられた物品ＸＡ１を、下方からガイドすることで、収容部３２ａから上方に突出させる下部ガイド手段として機能する。

このような方向変換ユニット３０は、アーム３２及び支持プレート３３を水平軸回りに回転させることで、サーボループ装置１０から引き継いだ所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を、まとめて９０°方向変換する。結果、所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１は、底部が支持プレート３３で支持された状態で、かつ、側面の上方がアーム３３でガイドされた状態で、９０°方向変換させられる。すなわち、物品ＸＡ１は、長辺を横にした起立状態から長辺を縦にした起立状態となるように向きが変更させられる。向きが変更させられた所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１は、第２プッシャーユニット４０によって、まとめて方向変換ユニット３０の搬出位置ＰＯ４から搬出され、ガイドユニット５０を経由してバケットコンベア６０に引き継がれる。すなわち、物品ＸＡ１は、下流側の搬送手段であるガイドユニット５０の搬送面５１に移載される。なお、方向変換した後のすべての物品ＸＡ１の底部が支持プレート３３に接触するように、収容部の幅は設定されている。

図１及び図２に戻って説明する。第２プッシャーユニット４０は、方向変換ユニット３０における下部ガイド３６上でアーム３２の収容部３２ａから上方に突出させられた所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を、ガイドユニット５０を経由してバケットコンベア６０に向けてまとめて押送する押送手段である。すなわち、第２プッシャーユニット４０は、物品ＸＡ１を押送してガイドユニット５０の搬送面５１上を搬送する押送手段として機能する。具体的に、第２プッシャーユニット４０は、横一列に並ぶ所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１をまとめて押送する複数（本実施形態では、４個）のプッシャー４１と、横一列に並ぶ所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１の上部前方をガイドする複数（本実施形態では、４個）の上部前方製品ガイド４６と、これら複数のプッシャー４１及び複数の上部前方製品ガイド４６を連結する連結部材４２と、複数のプッシャー４１及び複数の上部前方製品ガイド４６を一体として上下動させるシリンダー４３と、このシリンダー４３が固定されたヘッド４４と、このヘッド４４を搬送方向に往復動させるレール４５と、ヘッド４４の動力源（図示省略）と、を備えている。

なお、複数のプッシャー４１は、ガイドユニット５０の搬送方向の長さに応じて、搬送方向に等間隔となるように配置されている。そして、複数のプッシャー４１は、それぞれ、下部ガイド３６によって収容部３２ａから上方に突出させられた複数の物品ＸＡ１を、上部前方製品ガイド４６と共に前後を規制しながら搬送する。また、複数の上部前方製品ガイド４６は、それぞれ、プッシャー４１に押送される物品ＸＡ１の上部前方をガイドする上部前方ガイド手段として機能する。これら複数の上部前方製品ガイド４６は、それぞれ、シリンダー（図示省略）で水平軸回りに回動させられる。これら複数の上部前方製品ガイド４６は、それぞれ、物品ＸＡ１の押送中に当該物品ＸＡ１の上部前方をガイドする一方で、物品ＸＡ１の押送が終了することで水平軸回りに回動させられて退避する。なお、長辺を縦にした状態で物品ＸＡ１を搬送しているため、上部前方製品ガイド４６を備えていない場合には、物品ＸＡ１が前方に転倒する恐れがある。一方、本実施形態では、プッシャー４１と上部前方製品ガイド４６とで物品ＸＡ１群の前後を規制した状態で確実に搬送するため、物品ＸＡ１が前方に転倒することはない。

このような第２プッシャーユニット４０は、所定の軌跡で公転移動する周知のボックスモーションにより、方向変換ユニット３０上の所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を、ガイドユニット５０を経由してバケットコンベア６０に向けてまとめて押送すると共に、その後、物品ＸＡ１の押送を開始する位置に復帰する。

ガイドユニット５０における複数のガイドプレート５２は、第２プッシャーユニット４０に押送させられる所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を側方からガイドしながら、当該物品ＸＡ１間の幅寄せを行うサイドガイド手段として機能する。このガイドユニット５０は、上流端に方向変換ユニット３０の下流端が連続するように、かつ、下流端がバケットコンベア６０の側方に連続するように配置されている。なお、サイドガイド手段として機能する複数のガイドプレート５２は、押送手段として機能する第２プッシャーユニット４０と共に、搬送面５１に移載された物品ＸＡ１間の幅寄せを行って集積を行う幅寄せ手段として機能する。

具体的に、ガイドユニット５０は、方向変換ユニット３０からバケットコンベア６０までを繋ぐ搬送面５１と、この搬送面５１上に、方向変換ユニット３０からバケットコンベア６０に向けて互いに間隔を空けて配置される複数のガイドプレート５２と、を備えている。複数のガイドプレート５２は、内側のものから外側のものになるにつれて長さが長くなるように、かつ、上流側から下流側に向けて徐々に中心に寄って尻すぼみとなるように、互いに間隔を空けて配置されている。

これにより、ガイドユニット５０は、第２プッシャーユニット４０に押送させられる所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１を側方からガイドしながら、当該物品ＸＡ１間の幅寄せを行い、集積品ＺＡ１を形成する。ガイドユニット５０によって形成された集積品ＺＡ１は、第２プッシャーユニット４０にそのまま押送されてバケットコンベア６０に送り出される。

バケットコンベア６０は、側方にガイドユニット５０の下流端が連続するように、かつ、下流に後工程の箱詰め装置（図示省略）が連続するように配置されている。このバケットコンベア６０は、第２プッシャーユニット４０によってガイドユニット５０から送り出された集積品ＺＡ１を引き継いで、後工程の箱詰め装置に向けて搬送する。

次に、図１〜図５を用いて、集積装置１の動作を説明する。

サーボループ装置１０の搬入位置ＰＯ１において、前工程の設備（図示省略）から、間欠的に走行する各バケット１１に複数の物品ＸＡ１が１個ずつ順々に搬入される。各バケット１１に１個ずつ搬入された複数の物品ＸＡ１は、サーボループ装置１０の搬出位置ＰＯ２に向けて順々に搬送される。

物品ＸＡ１を搬送する各バケット１１は、複数（本実施形態では、５個）のバケット１１を一つの単位として、センサーユニット１５を構成する複数の受光部１６ｂによって、各バケット１１内の物品ＸＡ１の有無が検知される。

全て（本実施形態では、５個全て）のバケット１１内に物品ＸＡ１が有ることが順次検知された場合には、各バケット１１によって搬出位置ＰＯ２に搬送された所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１は、第１プッシャーユニット２０によって方向変換装置３０の搬入位置ＰＯ３に向けて排出される。

一方、いずれか（本実施形態では、５個のいずれか）のバケット１１内に物品ＸＡ１が無いことが検知された場合には、少なくとも当該複数（本実施形態では、５個）のバケット１１及びそれより先行するバケット１１から方向変換ユニット３０へ物品ＸＡ１を排出しない。当該物品ＸＡ１は、サーボループ装置１０の搬入位置ＰＯ１付近まで搬送され、ガイド（図示省略）によってバケット１１から排出ボックス（図示省略）に排出される。

方向変換装置３０の搬入位置ＰＯ３に引き継がれた所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１は、第１プッシャーユニット２０にそのまま押送されて、アーム３２に形成された各収容部３２ａに個々に収容される。アーム３２の各収容部３２ａに個々に収容された物品ＸＡ１は、当該アーム３２が水平軸回りに回転することで、まとめて９０°方向変換させられる。

方向変換装置３０によって９０°方向変換させられた所定数（本実施形態では、２０個）の物品ＸＡ１は、第２プッシャーユニット４０によって、まとめて方向変換ユニット３０の搬出位置ＰＯ４から搬出され、ガイドユニット５０を経由して集積品ＺＡ１となり、バケットコンベア６０に引き継がれる。

バケットコンベア６０に引き継がれた集積品ＺＡ１は、当該バケットコンベア６０によって、後工程の箱詰め装置（図示省略）に向けて搬送される。

このように、アーム３２が有する複数の収容部３２ａに複数の物品ＸＡ１を個々となるように横一列に収容させる収容ステップと、アーム３２を水平軸回りに回転させることで、複数の収容部３２ａに横一列に収容させられた複数の物品ＸＡ１を互いに接触させない状態で方向変換させる方向変換ステップを、を実行させる集積装置１によれば、複数の物品ＸＡ１を集積して集積品ＺＡ１を形成する前に方向変換させるので、複数の物品ＸＡ１は集積状態にはなっておらず、集積品を形成した後に方向変換させる場合と異なり、方向変換させる際に個々の物品ＸＡ１の互いの上下方向の位置がずれて集積状態が崩れてしまうことはない。

結果、高速運転時においても複数の物品ＸＡ１の互いの位置をずらさずに方向変換させて集積品ＺＡ１を形成することができる。

そして、方向変換させられた横一列の複数の物品ＸＡ１を、第２プッシャーユニット４０に押送される下流側が基準となるように互いの位置を整えながら集積して、集積品ＺＡ１を形成することができる。これにより、複数の物品ＸＡ１の互いの位置を整えた集積品ＺＡ１が形成される。

また、複数の収容部３２ａが、それぞれ、当該収容部３２ａの底部（符号省略）を上流側の搬送溝３１の搬送面（符号省略）よりも低くした状態で、当該搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容するので、物品ＸＡ１が収容部３２ａの搬送方向奥側の側壁に衝突したときの反動で戻ってしまうことを防止できる。この傾向は、特に装置の高速化に伴い顕著である。すなわち、物品ＸＡ１の戻り防止を実現できる。

さらに、複数の収容部３２ａが、それぞれ、当該収容部３２ａの底部を、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、上流側の搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容するので、物品ＸＡ１が収容部３２ａから上流側の搬送溝３１の搬送面に戻ってしまうことを防止できる。すなわち、物品ＸＡ１の戻り防止を実現できる。

そして、バケット１１内の物品ＸＡ１の有無を検知する受光部１６ｂを備えているので、バケット１１内に物品ＸＡ１が無いことが受光部１６ｂによって検知された場合に、当該バケット１１からアーム３２の収容部３２ａへ物品ＸＡ１を供給せずアーム３２を待機させる一方で、バケット１１内に物品ＸＡ１が有ることが受光部１６ｂによって検知された場合に、当該バケット１１からアーム３２の収容部３２ａへ物品ＸＡ１を供給しアーム３２を回転させることができる。すなわち、サーボループ装置１０をバッファー装置として機能させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、各変形例は、可能な範囲で他の変形例に適用してもよい。

すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、長さ、形状、材質、向きなどは適宜変更できる。

あるいは、上記実施形態において、集積装置１は、箱詰め装置（図示省略）に集積品ＺＡ１を供給する場合を例に説明したが、本発明に係る集積装置はこれに限定されず、例えば、ピロー包装機、深絞り包装機などの各種の包装機に集積品を供給するものであっても良い。

あるいは、上記実施形態において、複数の収容部３２ａが、それぞれ、当該収容部３２ａの底部（符号省略）で連続させた状態で、かつ、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容しているが（図４（Ａ）参照）、本発明はこれに限定されず、以下のような変形例であってもよい。

次に、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を用いて、集積装置１の要部の変形例を説明する。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、集積装置１の要部の変形例を示す側面図である。なお、集積装置１と同様の構成、作用、効果についての説明は適宜省略する。

図６（Ａ）に示されるように、複数の収容部３２ａは、それぞれ、底部（符号省略）上流側の入口部にテーパ３２ａ１を形成するようにして、そして、当該収容部３２ａの底部（符号省略）を上流側の搬送溝３１の搬送面（符号省略）と同じ高さで連続させた状態で、かつ、水平となる状態で、搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容するようにしてもよい。

図６（Ｂ）に示されるように、複数の収容部３２ａは、それぞれ、当該収容部３２ａの底部（符号省略）を上流側の搬送溝３１の搬送面（符号省略）よりも低くした状態で、かつ、水平となる状態で、搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容するようにしてもよい。

図６（Ｃ）に示されるように、複数の収容部３２ａは、それぞれ、当該収容部３２ａの底部（符号省略）を上流側の搬送溝３１の搬送面（符号省略）よりも低くした状態で、かつ、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、搬送溝３１の搬送面から供給された物品ＸＡ１を収容するようにしてもよい。

あるいは、上記実施形態において、９０°方向変換前後の搬送面（搬送溝３１の搬送面（符号省略）及び搬送面５１）のレベル（高さ）が略同一の場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、９０°方向変換前後の搬送面のレベルが異なる場合であってもよい。

次に、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃを用いて、本発明の別の実施形態に係る集積装置２について説明する。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、集積装置２の要部の動作を説明する側面図である。なお、ここでは、特徴部分のみを説明し、上記実施形態に係る集積装置１と同様の構成、作用及び効果についての説明は適宜省略する。

図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示される集積装置２は、９０°方向変換前後の搬送面（搬送溝３１の搬送面（符号省略）及び搬送面５１）のレベル（高さ）が異なる。すなわち、集積装置２は、９０°方向変換前の搬送面（搬送溝３１の搬送面）が相対的に低く、９０°方向変換後の搬送面（搬送面５１）が相対的に高い。

集積装置２は、集積装置１におけるシリンダー３４及びリンク機構３５に代えて、サーボモーター３７及び動力伝達機構３８を備えている。そして、集積装置２は、回転中の物品ＸＡ１を把持し、アッパーガイドとして機能する物品押え３９と、この物品押え３９が取り付けられるＬＭ（リニアモーション）ガイド（登録商標）４７と、ＬＭガイド４７を介在させて物品押え３９を移動させるシリンダー４８と、を備えている。また、集積装置２は、集積装置１における下部ガイド３６に代えて、方向変換させられた物品ＸＡ１を下方から上方に押し上げるプッシャー４９と、このプッシャーの動力源となるシリンダー５３と、を備えている。

サーボモーター３７は、アーム３２の高速回転を可能にする。このサーボモーター３７は、アーム３２を高速で回転させる場合、動き始め及び動き終わりが低速になるように増減速運転する。

シリンダー４８は、アーム３２における複数の収容部３２ａの各々に物品ＸＡ１が収容された後であって、アーム３２が回転する前に駆動すると共に、アーム３２が回転し終わった後であって、アーム３２における複数の収容部３２ａの各々から物品ＸＡ１を排出する前に駆動する。すなわち、アーム３２が回転する前に物品押え３９で物品ＸＡ１を把持し、アーム３２が回転し終わった後に物品押え３９で物品ＸＡ１の把持を解除する。

プッシャー４９は、サーボモーター３７及び動力伝達機構３８によって姿勢を変換させられた物品ＸＡ１を、下方から物品押え３９の上端よりも上方に押し上げることで、収容部３２ａから上方に突出させる下部ガイド手段として機能する。

１，２ 集積装置
１０ サーボループ装置（バケットコンベア）
１１ バケット
１５ センサーユニット（センサー）
３２ アーム
３２ａ 収容部
３４ シリンダー（回転機構、方向変換手段）
３５ リンク機構（回転機構、方向変換手段）
３６ 下部ガイド（下部ガイド手段）
３７ サーボモーター（回転機構、方向変換手段）
３８ 動力伝達機構（回転機構、方向変換手段）
４０ 第２プッシャーユニット（押送手段、幅寄せ手段）
４６ 上部前方製品ガイド
４９ プッシャー（下部ガイド手段）
５０ ガイドユニット（搬送手段）
５１ 搬送面
５２ ガイドプレート（サイドガイド手段、幅寄せ手段）
ＸＡ１ 物品（ティーバッグ）
ＺＡ１ 集積品

Claims (11)

1. 少なくとも２方向に出入口が形成され物品を収容する横一列に配列した複数の収容部を有するアームと、
   前記収容部の配列方向と直交する方向に前記アームを回転させて一の前記出入口から受け入れた前記物品を他の前記出入口から搬出することで該物品の姿勢を変換させて下流側の搬送手段の搬送面に移載する回転機構を有する方向変換手段と、
   前記搬送面に移載された前記物品間の幅寄せを行って集積を行う幅寄せ手段と、
   前記回転機構によって姿勢を変換させられた前記物品を、下方からガイドすることで、前記収容部から上方に突出させる下部ガイド手段と、
   を備えていることを特徴とする、
   集積装置。
2. 前記複数の収容部の各々は、前記物品を個別に収容することを特徴とする、
   請求項１に記載の集積装置。
3. 前記幅寄せ手段は、
   前記回転機構に姿勢を変換させられた横一列の前記複数の物品を、前記複数の収容部から押送して前記搬送面上を搬送する押送手段と、
   前記押送手段に押送させられる複数の物品を側方からガイドしながら、該物品間の幅寄せを行うサイドガイド手段と、を備えていることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の集積装置。
4. 前記押送手段に押送される前記物品の上部前方をガイドする上部前方ガイド手段と、を備え、
   前記押送手段は、前記下部ガイド手段によって前記収容部から上方に突出させられた前記複数の物品を、前記上部前方ガイド手段と共に前後を規制しながら搬送することを特徴とする、
   請求項３に記載の集積装置。
5. 前記複数の収容部は、それぞれ、該収容部の底部を上流側の搬送面よりも低くした状態で、該搬送面から供給された前記物品を収容することを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載の集積装置。
6. 前記複数の収容部は、それぞれ、該収容部の底部を、下流側が下方となるように傾斜させた状態で、上流側の搬送面から供給された前記物品を収容することを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載の集積装置。
7. 前記複数の物品を個々となるように収容する複数のバケットを有し、該複数のバケットに収容した該複数の物品を前記アームに向けて搬送するバケットコンベアと、
   前記バケット内の前記物品の有無を検知するセンサーと、
   前記センサーの検知結果に基づいて前記バケットコンベアを制御する制御ユニットと、を備えていることを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれかに記載の集積装置。
8. 前記バケットから前記収容部までの前記物品の経路となる複数の搬送溝を備え、
   前記複数の搬送溝の側壁は、それぞれ、前記バケット側が該バケットの側壁よりも低く、かつ、前記収容部側に向かって高くなるように上端が上り傾斜となっていることを特徴とする、
   請求項７に記載の集積装置。
9. 前記物品は、個包装されたティーバッグであることを特徴とする、
   請求項１〜８のいずれかに記載の集積装置。
10. アームが有する複数の収容部に複数の物品を個々となるように横一列に収容させる収容ステップと、
    前記アームを水平軸回りに回転させることで、前記複数の収容部に横一列に収容させられた前記複数の物品を互いに接触させない状態で方向変換させる方向変換ステップと、
    前記複数の収容部内の前記物品を下方からガイドし該収容部の上方に突出させる押し上げステップと、
    前記方向変換ステップで方向変換させられた前記物品間の幅寄せを行う幅寄せステップと、を備えていることを特徴とする、
    集積方法。
11. 少なくとも２方向に出入口が形成され物品を収容する横一列に配列した複数の収容部を有するアームと、
    前記収容部の配列方向と直交する方向に前記アームを回転させて一の前記出入口から受け入れた前記物品を他の前記出入口から搬出することで該物品の姿勢を変換させて下流側の搬送手段の搬送面に移載する回転機構を有する方向変換手段と、
    前記搬送面に移載された前記物品間の幅寄せを行って集積を行う幅寄せ手段と、
    前記複数の物品を個々となるように収容する複数のバケットを有し、該複数のバケットに収容した該複数の物品を前記アームに向けて搬送するバケットコンベアと、
    前記バケット内の前記物品の有無を検知するセンサーと、
    前記センサーの検知結果に基づいて前記バケットコンベアを制御する制御ユニットと、
    前記バケットから前記収容部までの前記物品の経路となる複数の搬送溝を備え、
    前記複数の搬送溝の側壁は、それぞれ、前記バケット側が該バケットの側壁よりも低く、かつ、前記収容部側に向かって高くなるように上端が上り傾斜となっていることを特徴とする、
    集積装置。

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