JP6630595B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート状部材で製函された梱包用の箱に商品を詰め込む箱詰め装置に関する。

従来、工場等において用いられ、物品を包装し商品として排出する包装機から排出された複数の商品を、シート状部材で製函された梱包用の箱（梱包箱）に詰め込む箱詰め装置が知られている。例えば、特許文献１（特許４０２７５０６号公報）においては、所定量の物品を袋状の包材で包装し商品として排出する製袋包装機から排出された複数の商品を、重ね合わせて梱包箱に詰め込む箱詰め機構、を有する箱詰め装置が開示されている。

上述のような箱詰め装置においては、稼動時に次回の箱詰め工程用の梱包箱を待機させていない場合（すなわち、梱包箱をストックしていない場合）、シート状部材が無くなる等、何らかの原因で製函機が停止（通常停止又は異常停止）した時に、箱詰工程を行うことができなくなるため生産性が低下しうる。これに鑑みて、通常、箱詰め装置においては複数の梱包箱をストックするストック空間が形成されており、係るストック空間において所定個数の梱包箱がストックされた状態で運用されている。

一方で、商品を箱詰めされる梱包箱は、箱詰めされる商品（箱詰め商品）の種類毎に異なるため、箱詰め商品の種類が切り換えられる際には梱包箱についても他の種類の梱包箱に切り換えられるのが通常である。これに関連して、箱詰め商品の種類が切り換えられる際には、ストックされている梱包箱については廃棄されることがある。係る場合、ストックされる梱包箱の数量が大きくなるにつれて、箱詰め商品の種類の切換時に廃棄される梱包箱の数量も大きくなりやすい。そして、廃棄される梱包箱の数量が大きくなると、製函に用いられる資材が有効に活用されないことに関連してコスト増大を招く。

そこで、本発明の課題は、生産性低下を抑制するとともにコスト増大を抑制する箱詰め装置を提供することである。

本発明の第１観点に係る箱詰め装置は、空間形成部と、梱包箱載置部と、箱詰め機構と、コントローラと、を備える。空間形成部は、ストック空間を形成する。ストック空間は、複数の梱包箱をストック可能な空間である。梱包箱は、シート状の部材から製函された箱である。梱包箱載置部は、ストック空間から送られた梱包箱を載置する。箱詰め機構は、箱詰め動作を行う。箱詰め動作は、包装機から排出された複数の商品を、梱包箱載置部に載置される梱包箱に詰め込む動作である。包装機は、供給される物品を袋状の包材で包装し商品として排出する。コントローラは、所定の情報に基づきストック数決定処理を実行する。ストック数決定処理は、ストック空間においてストックする梱包箱の数量、を決定する処理である。コントローラは、包装機関連情報、及び／又はユーザ設定情報に基づき、ストック数決定処理を実行する。包装機関連情報は、包装機の運転状況に関連する情報である。ユーザ設定情報は、ユーザにより設定される情報である。

本発明の第１観点に係る箱詰め装置では、コントローラは、包装機の運転状況に関連する包装機関連情報、及び／又はユーザにより設定されるユーザ設定情報に基づき、ストック空間においてストックする梱包箱の数量を決定するストック数決定処理を実行する。これにより、ストックする梱包箱の数量（ストック数）が、包装機関連情報及び／又はユーザ設定情報に基づいて決定される。その結果、装置の稼動時に、ストック数をリアルタイムに調整することが可能となる。例えば、装置の稼動時に、包装機関連情報に基づきストック数決定処理が実行されることで、所定数量の梱包箱をストックさせつつ、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量に応じてストック数を低減させることが可能となる。又は、装置の稼動時に、ユーザ設定情報に基づいてストック数決定処理が実行されることで、ストック数を、ユーザの設定に基づく必要最低限の数量に設定することが可能となる。

よって、何らかの原因で製函機が停止した場合に箱詰め動作が停止することについて抑制されつつ、ストックされる梱包箱が廃棄されることについても抑制される。すなわち、生産性の低下が抑制されつつ、コスト増大が抑制される。

なお、「包装機関連情報」は、例えば、包装機の上流側の装置内の物品又は包装機に供給される物品の重量を特定する情報、又は包装機の上流側の装置内の物品又は包装機に供給される物品の重量に基づき算出された箱詰め動作の対象となる商品の残り数量等を特定する情報である。

また、「ユーザ設定情報」は、例えば、ストック数に関しユーザが設定した数量に係る情報である。

本発明の第２観点に係る箱詰め装置は、第１観点に係る箱詰め装置であって、包装機関連情報は、物品の重量を特定する情報である。

これにより、包装機に供給される物品の重量に基づき、ストック数が決定される。その結果、包装機に供給される物品の重量が小さくなる（すなわち、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量が少なくなる）に応じて、ストック数を必要最小限の量に低減させることが可能となる。

本発明の第３観点に係る箱詰め装置は、第１観点又は第２観点に係る箱詰め装置であって、コントローラは、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量を、包装機関連情報に基づき算出する。コントローラは、算出された残り数量に基づき、ストック数決定処理を実行する。

これにより、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量が、包装機関連情報に基づき算出され、算出された残り数量に基づき梱包箱のストック数が決定される。その結果、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量が少なくなるに応じて、ストックする梱包箱の数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となる。

本発明の第４観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る箱詰め装置であって、コントローラは、梱包箱内に箱詰めされる商品の数量にさらに基づき、ストック数決定処理を実行する。

これにより、１つの梱包箱内に箱詰めされる商品の数量にさらに基づき、梱包箱のストック数が決定される。その結果、箱詰め動作の対象となる商品の残量が少なくなるに応じて、ストックする梱包箱の数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となる。

本発明の第５観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係る箱詰め装置であって、コマンド入力部をさらに備える。コマンド入力部は、コントローラに対するコマンドを入力される。コントローラは、制御モードとして第１制御モードと第２制御モードとを有する。コントローラは、コマンド入力部に入力されたコマンドに基づき、第１制御モードから第２制御モードに遷移する。コントローラは、第２制御モードに遷移した際にストック数決定処理を実行する。

これにより、ユーザによって入力されたコマンドに基づき、第１制御モードから第２制御モードに遷移しストック数決定処理が行われる。すなわち、ユーザが必要に応じて、ストック数決定処理を行わせるか否かを選択可能となる。よって、利便性及び汎用性が向上する。

本発明の第６観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第５観点のいずれかに係る箱詰め装置であって、製函部をさらに備える。製函部は、梱包箱の製函動作を行う。コントローラは、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量が第１閾値未満となったと想定される時に、製函部に対し停止信号を出力する。停止信号は、製函動作の停止を指示する信号である。

これにより、ストック数決定処理に基づいて算出されたストック数と、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量と、に基づいて製函動作が停止される。その結果、箱詰め動作の対象となる商品の残り残量が少なくなるに応じて、ストックする梱包箱の数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となる。

本発明に係る箱詰め装置では、装置の稼動時に、ストック数をリアルタイムに調整することが可能となる。例えば、装置の稼動時に、包装機関連情報に基づきストック数決定処理が実行されることで、所定数量の梱包箱をストックさせつつ、箱詰め動作の対象となる商品の残り数量に応じてストック数を低減させることが可能となる。又は、装置の稼動時に、ユーザ設定情報に基づいてストック数決定処理が実行されることで、ストック数を、ユーザの設定に基づく必要最低限の数量に設定することが可能となる。

よって、何らかの原因で製函機が停止した場合に箱詰め動作が停止することについて抑制されつつ、ストックされる梱包箱が廃棄されることについても抑制される。すなわち、生産性の低下が抑制されつつ、コスト増大が抑制される。

本発明の一実施形態による箱詰め装置を含む商品生産ラインの全体構成を示した模式図。 商品の一例の外観図。 管理コンピュータの構成態様と、管理コンピュータと接続される他の機器を模式的に示したブロック図（コントローラの模式図）。 組合せ計量機の概略構成を示した模式図。 製袋包装機の概略構成を示した模式図。 箱詰め装置を平面的に示した模式図。 製函部及び箱詰め部の構成態様の一部を概略的に示した模式図。 ｘ方向から見た製函用シートの一例の側面図。 ｙ方向から見た製函用シートの一例の側面図。 ダンボール箱の一例の斜視図。 ダンボール箱の一例の平面図。 角筒の一例の斜視図。 箱詰め部の構成態様を概略的に示した模式図。 フレームの２階部分に構成される箱詰め部第１ユニットを平面的に示した模式図。 フレームの１階部分に構成される箱詰め部第２ユニットを平面的に示した模式図。 コントローラにおいて実現される各機能部の一部を示したブロック図。 ストック数決定処理の流れの一例を示したフローチャート。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る箱詰め装置４０について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

本発明の一実施形態による箱詰め装置４０は、商品生産ライン１００に含まれている。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態による箱詰め装置４０を含む商品生産ライン１００の全体構成を示した模式図である。商品生産ライン１００には、クレートダンパ１、ピーラ２、インスペクションテーブル３、スライサ４、ブランチャ５、フライヤ６、味付け装置７、ファストバック８、組合せ計量機１０、製袋包装機２０、箱詰め装置４０、及び重量チェッカ５０が順に連結され、設置されている。

ポテトチップの原料となるじゃがいもは、クレートに入った状態で商品生産ライン１００に搬入されてくる。クレートダンパ１は、じゃがいもが入った状態のクレートを受け取り、クレートからじゃがいもを取り出し、ピーラ２へと搬送する。クレートダンパ１は、じゃがいもを水洗いしつつ、じゃがいもに付着している泥や小石を除去する。

ピーラ２は、じゃがいもを水洗いしつつ、その皮を剥く。皮を剥かれたじゃがいもは、インスペクションテーブル３へと搬送される。

インスペクションテーブル３では、じゃがいもの状態が人手で確認され、異常のあるじゃがいもが混ざっていれば、製造ラインから除去される。インスペクションテーブル３を出たじゃがいもは、スライサ４へと搬送される。

スライサ４は、皮が剥かれた状態のじゃがいもを、その表面の澱粉質を水で洗い流しつつ、一定の厚さにスライスする。スライス後のじゃがいもは、ブランチャ５へと搬送される。

ブランチャ５は、スライス後のじゃがいもを、その表面の糖分を水で洗い流しつつ、フライヤ６へと搬送する。

フライヤ６は、スライス後のじゃがいもを揚げるための油のタンクを有している。タンク内の油の量は、補充用の油が入った別のタンクにおけるバルブの自動制御により、一定の範囲に保たれるようになっている。フライ後のじゃがいもは、味付け装置７へと搬送される。

味付け装置７は、フライ後のじゃがいもをシーズニングパウダで味付けする。味付け装置７は、シーズニングパウダのタンクを有しており、バルブの自動制御により適量のシーズニングパウダがフライ後のじゃがいもに添加される。よって、ポテトチップの味が一定の品質に保たれるようになっている。味付け装置７を出たポテトチップは、ファストバック８へと搬送される。

ファストバック８は、ポテトチップを組合せ計量機１０の上方まで搬送する。ポテトチップは、ファストバック８の終端から落下し、組合せ計量機１０に投入される。

組合せ計量機１０は、ポテトチップを連続的に受け取り、ポテトチップの組合せ計量を行って、ポテトチップを所定重量ずつ製袋包装機２０へと供給する。

製袋包装機２０は、供給される物品Ｃ（ここでは、ポテトチップ）を所定重量ずつ袋詰めして図２に示すような商品Ｐとし、下流側の装置（ここでは、箱詰め装置４０）へと送る装置である。商品Ｐは、物品Ｃ（ポテトチップス）を、フィルム２０１で包装したものである。商品Ｐは、商品Ｐの上辺と下辺にはシール部が形成される。

箱詰め装置４０は、商品Ｐを所定数量ずつダンボール箱Ｂ（梱包箱）に箱詰めし、箱詰め後のダンボール箱Ｂを封かんし、封かん後のダンボール箱Ｂを重量チェッカ５０へと搬送する。

重量チェッカ５０は、封かん後のダンボール箱Ｂの重量の適正を検査する。重量検査に合格したダンボール箱Ｂは、出荷の対象となる。

（２）管理コンピュータ８０
商品生産ライン１００には、各装置１〜８、１０、２０、４０、及び５０の動作を制御する管理コンピュータ８０が設置されている。図３は、管理コンピュータ８０の構成態様と、管理コンピュータ８０と接続される他の機器と、を模式的に示したブロック図である。図３に示すように、管理コンピュータ８０は、通信部８１と、制御部８２と、入力部８３と、出力部８４と、記憶部８５とを有する汎用のコンピュータである。

通信部８１は、管理コンピュータ８０をネットワークに接続するインターフェースである。制御部８２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成されており、記憶部８５内のプログラムを読み出して実行することにより、管理コンピュータ８０の動作を制御する。入力部８３は、マウス及びキーボード等から構成されている。出力部８４は、液晶ディスプレイ及びスピーカ等から構成されている。記憶部８５は、ハードディスク等から構成されており、管理コンピュータ８０の動作を制御するためのプログラムの他、処理に必要となる各種情報を記憶している。

管理コンピュータ８０は、ネットワークを介し、各装置に含まれるマイクロコンピュータ（具体的には、クレートダンパ１の制御部１Ａ、ピーラ２の制御部２Ａ、インスペクションテーブル３の制御部３Ａ、スライサ４の制御部４Ａ、ブランチャ５の制御部５Ａ、フライヤ６の制御部６Ａ、味付け装置７の制御部７Ａ、ファストバック８の制御部８Ａ、組合せ計量機１０の制御部１０Ａ、製袋包装機２０の制御部２０Ａ、箱詰め装置４０の制御部４０Ａ、及び重量チェッカ５０の制御部５０Ａ）のそれぞれと電気的に接続されており、装置１〜８、１０、２０、４０、及び５０の動作を監視及び制御する。

（３）商品生産ライン１００に含まれる各装置の概要
（３−１）組合せ計量機１０
図４は、組合せ計量機１０の概略構成を示した模式図である。図４に示すように、組合せ計量機１０は、分散テーブル１２と、分散テーブル１２の周囲に円形に配置されている複数の供給フィーダ１３と、供給フィーダ１３の下方に配置されている複数のプールホッパ１４と、プールホッパ１４の下方に配置されている複数の計量ホッパ１５と、計量ホッパ１５の下方に配置されている複数のブースタホッパ１６と、ブースタホッパ１６の下方に配置されている集合排出シュート１７と、計量ホッパ１５内に貯留されているポテトチップの重量を計量する複数のロードセル１９と、組合せ計量機１０の動作を制御する制御部１０Ａと、を備えている。供給フィーダ１３、プールホッパ１４、計量ホッパ１５、ブースタホッパ１６及びロードセル１９は、同数ずつ存在している。

分散テーブル１２は、回転装置（図示省略）によって回転させられる。ファストバック８から分散テーブル１２上に落下したポテトチップは、分散テーブル１２の回転によって、供給フィーダ１３上へと分散して落下する。

供給フィーダ１３は、電磁加振装置（図示省略）によって振動させられる。供給フィーダ１３は、分散テーブル１２からポテトチップを受け取り、受け取ったポテトチップを振動によって外側へ移動させてプールホッパ１４内へと落下させる。

プールホッパ１４は、供給フィーダ１３から落下してくるポテトチップを一時的にプールする。プールホッパ１４には、その下部の排出口を開閉するゲート１４ａが設けられている。ゲート１４ａが開くと、プールホッパ１４内のポテトチップは、下流側の計量ホッパ１５内へと落下する。

計量ホッパ１５は、ゲート１４ａの真下に配置されており、プールホッパ１４から落下してくるポテトチップを一時的に貯留する。計量ホッパ１５には、その下部の排出口を開閉する第１ゲート１５ａ及び第２ゲート１５ｂが設けられている。第１ゲート１５ａが開くと、計量ホッパ１５内のポテトチップは、下流側の集合排出シュート１７内へと落下する。第２ゲート１５ｂが開くと、計量ホッパ１５内のポテトチップは、下流側のブースタホッパ１６内へと落下する。

ロードセル１９は、計量ホッパ１５内のポテトチップの重量を計量する。

ブースタホッパ１６は、第２ゲート１５ｂの真下に配置されており、計量ホッパ１５から落下してくる計量後のポテトチップを一時的に貯留する。ブースタホッパ１６には、その下部の排出口を開閉するゲート１６ａが設けられている。ゲート１６ａが開くと、ブースタホッパ１６内のポテトチップは、集合排出シュート１７内へと落下する。

集合排出シュート１７は、計量ホッパ１５又はブースタホッパ１６から落下してくるポテトチップを製袋包装機２０に案内する。

制御部１０Ａは、現在の計量ホッパ１５内のポテトチップの重量値を当該ホッパ１５と関連付けて記憶し、現在のブースタホッパ１６内のポテトチップの重量値を当該ホッパ１６と関連付けて記憶する。そして、個々の計量ホッパ１５及び個々のブースタホッパ１６に関連付けられているポテトチップの重量値に基づいて、組合せ演算を行い、数個のホッパ１５及び１６を選択する。なお、組合せ演算とは、個々のホッパ１５及び１６内のポテトチップの重量値を様々な組合せで合算し、当該合算値が所定範囲内に収まるようなホッパ１５及び１６の組合せを導出することをいう。

組合せ演算の結果、数個のホッパ１５及び１６が選択されると、選択されたホッパ１５及び１６の排出口を開閉するゲート１５ａ及び１６ａが開かれ、当該ホッパ１５及び１６内のポテトチップが集合排出シュート１７内へと排出される。そして、空になったホッパ１５及び１６内には、順次、その上方のホッパ１４及び１５から新たなポテトチップが補充される。

以上により、所定重量のポテトチップが集合排出シュート１７内で集合することになる。集合排出シュート１７内を滑り落ちながら集合したポテトチップは、集合排出シュート１７の排出口の真下に配置されている製袋包装機２０に供給される。

（３−２）製袋包装機２０
図５は、製袋包装機２０の概略構成を示した模式図である。図５に示すように、製袋包装機２０は、フィルムロールを有するフィルム供給機構（図示省略）と、フィルム供給機構から繰り出されるシート状のフィルム２０１を筒状に成形する成形機構２２と、成形機構２２により筒状に成形されたフィルム２０１（以下、筒状フィルムＦｃという）を下方に搬送する搬送機構２３と、筒状フィルムＦｃの重なり部分を縦方向にシールする縦シール機構２４と、筒状フィルムＦｃの袋の上下端となる部分を横方向にシールする横シール機構２５と、袋にエアを封入するエア封入機構２６と、袋に不活性ガスを封入する不活性ガス封入機構２７と、シート状のフィルム２０１の袋のラベルエリアとなる部分にラベル情報を印字する印字機構２８と、袋が密封されているか否かを判断するシールチェッカ（図示省略）と、製袋包装機２０の動作を制御する制御部２０Ａと、を備えている。

成形機構２２は、チューブ２２ａと、フォーマ２２ｂとを有している。チューブ２２ａは、筒状の部材であり、縦方向に延びており、上下端が開口しおり、フォーマ２２ｂに固定されている。チューブ２２ａの上端の開口には、組合せ計量機１０から所定重量ずつ落下してくるポテトチップが投入される。フォーマ２２ｂは、チューブ２２ａの上端あたりを取り囲むように配置されている。フィルム供給機構から送られてくるシート状のフィルム２０１は、フォーマ２２ｂとチューブ２２ａとの隙間を通り抜けながらチューブ２２ａの外側表面に巻きつけられ、筒状に成形される。

搬送機構２３は、一対のプルダウンベルト２３ａ及び２３ｂを有している。プルダウンベルト２３ａ及び２３ｂは、チューブ２２ａを基準として左右対称に配置されており、チューブ２２ａに巻きついた状態の筒状フィルムＦｃに当接し、筒状フィルムＦｃを吸着しながら下方に搬送する。

縦シール機構２４は、チューブ２２ａに沿って縦方向に延びるように配置されており、ヒータと、ヒータにより加熱されるシール面とを有している。縦シール機構２４は、チューブ２２ａに巻きついた状態の筒状フィルムＦｃの縦方向に延びる重なり部分を、シール面により一定の加圧力でチューブ２２ａの外側表面に押しつけながら熱シールする。

横シール機構２５は、チューブ２２ａの下方に配置されており、一対のシールジョー２５ａを有している。シールジョー２５ａは、それぞれヒータと、ヒータにより加熱されるシール面とを有している。シールジョー２５ａは、適当なタイミングで旋回しつつ、互いに近接したり離反したりするように水平方向に移動し、シール面により筒状フィルムＦｃを挟み込む動作を行う。筒状フィルムＦｃのシール面により挟み込まれた部分は、横方向に熱シールされる。同時に、一方のシールジョー２５ａに内蔵されているカッター（図示せず）により、横シールされた部分が横方向に切断され、先行する袋と後続の袋とが切り離される。また、横シールされるタイミングで、ポテトチップの固まりが組合せ計量機１０からチューブ２２ａ内を通り抜けて落下してくる。

エア封入機構２６は、横シール機構２５の近傍に配置さている。エア封入機構２６は、横シールにより封止される袋に一定の膨らみを持たせるべく、筒状フィルムＦｃが横シールされる直前に、筒状フィルムＦｃの中にエアを封入する。

不活性ガス封入機構２７は、横シール機構２５の近傍に配置さている。不活性ガス封入機構２７は、横シールにより封止される袋内のポテトチップの劣化を防止すべく、筒状フィルムＦｃが横シールされる直前に、筒状フィルムＦｃの中に不活性ガス（窒素ガス）を封入する。

印字機構２８は、フィルム供給機構と成形機構２２との間の、フィルム２０１が平面的に搬送される場所付近に配置されており、印字ヘッド２８ａを有している。印字ヘッド２８ａは、フィルム２０１と一定の距離を保つ基本位置と、フィルム２０１に当接する印字位置との間を往復運動する。印字ヘッド２８ａは、印字位置にある時に、フィルム２０１にラベル情報を印字する。印字ヘッド２８ａの往復運動のタイミングは、印字ヘッド２８ａが印字位置にある時にフィルム２０１の袋のラベルエリアとなる部分に正確に当接するよう、制御部２０Ａにより制御される。

シールチェッカは、商品Ｐの袋のシール状態の適正を検査する。具体的に、シールチェッカは、搬送されてくる商品Ｐの袋をその厚み方向に加圧し、加圧時の袋の厚みを検出し、その厚みに基づいて袋が密封されているか否かを判断する。シールチェッカを出た商品Ｐは、シールチェッカによる検査結果に従って、振分機構（図示省略）により、良品と不良品とに振り分けられる。良品は後段の箱詰め装置４０へと送られ、不良品は不良品回収コンベア（図示省略）へ送られる。

（３−３）箱詰め装置４０
箱詰め装置４０は、製袋包装機２０から排出された商品Ｐ（すなわち、シールチェッカによる検査に合格した商品Ｐ）を順次受け取り、所定個数の商品Ｐを整列させて一群の商品（商品群Ｇ）とする。また、箱詰め装置４０は、製函用シート部材から製函を行い、ダンボール箱Ｂを製造する。製造したダンボール箱Ｂに所定の段数の商品群Ｇをダンボール箱Ｂに詰め込み、箱詰めが完了した状態のダンボール箱Ｂを封かんした後、下流側の装置（ここでは、重量チェッカ５０）へと送る。

ここで、「段」とは、ダンボール箱Ｂの中で積み重ねられる層のことである。以下、１つの「段」に含まれる商品Ｐの数量を「段構成商品数ＤＶ」と称し、１つのダンボール箱Ｂに箱詰めされる段の数を「箱詰め段数ＦＶ」と称する。本実施形態においては、「段構成商品数ＤＶ」は４（個）に設定され、箱詰め段数ＦＶは３（段）に設定されている。但し、１つの段構成商品数ＤＶの値、及び箱詰め段数ＦＶの値については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

箱詰め装置４０の詳細については後述の「（４）箱詰め装置４０の詳細」において説明する。

（３−４）重量チェッカ５０
重量チェッカ５０は、搬送コンベア５１と、ロードセル（図示省略）と、重量チェッカ５０の動作を制御する制御部５０Ａとを備えている。

搬送コンベア５１は、箱詰め装置４０と振分機構（図示省略）との間を連結している。ロードセルは、搬送コンベア５１上を搬送されていくダンボール箱Ｂの重量を計量する。

制御部５０Ａは、ロードセルの出力信号に基づいて、ダンボール箱Ｂの重量が所定の範囲内に収まっているか否かを判断する。所定の範囲外であると判断される場合には、その旨を示す不良信号を下流側の振分機構（図示省略）に送信する。振分機構は、重量チェッカ５０からの不良信号に従って、不良箱を不良箱回収コンベア（図示省略）に振り分ける。

（４）箱詰め装置４０の詳細
以下、箱詰め装置４０の詳細について説明する。なお、以下の説明において、「搬送方向」は箱詰め装置４０において製函用シートＦＢ又はダンボール箱Ｂが移送される方向ｘを意味し、「上流」又は「下流」は搬送方向ｘにおける上流又は下流を意味する。

図６は、箱詰め装置４０を平面的に示した模式図である。箱詰め装置４０は、外郭を構成するフレーム４１内に、ダンボール箱Ｂの製函を行う製函部６０と、製函されたダンボール箱Ｂに商品Ｐを詰め込む箱詰め部６５と、を有している。箱詰め装置４０に含まれる各部の動作は、直接的には制御部４０Ａによって制御される。

以下、製函部６０によって行われる製函に係る動作を「製函動作」と称し、箱詰め部６５によって行われる箱詰めに係る動作を「箱詰め動作」と称する。

（４−１）製函部６０
図７は、製函部６０及び箱詰め部６５の構成態様の一部を概略的に示した模式図である。

製函部６０は、図８及び図９に示すような複数のフラップＦを含む製函用シートＦＢを展開して、図１０及び図１１に示すようなダンボール箱Ｂの製函を行う。より詳細には、製函部６０は、ダンボール箱Ｂは、製函用シートＦＢの複数のフラップＦが重なるように折り込むことで、各側面ＴＰ及び底蓋ＢＣと、フラップＦ１〜Ｆ４と、を含むダンボール箱Ｂの製函を行う。製函部６０は、主として、シート積層機構６１、移送機構６２、及び製函機構６３を含んでいる。

シート積層機構６１は、多数の製函用シートＦＢを積層させる。移送機構６２は、シート積層機構６１に積層された複数の製函用シートＦＢのうち一枚の製函用シートＦＢを、吸盤によって後続の製函用シートＦＢから引き離し、上方へ移送して製函機構６３に引き渡す（図７の矢印Ｄ１参照）。

製函機構６３は、渡された製函用シートＦＢを展開して図１２に示すような角筒ＴＢを形成する。言い換えると、製函機構６３は、移送機構６２から受け渡された製函用シートＦＢを、平面状から筒状に変形する（図７の矢印Ｄ２参照）。また、製函機構６３は、角筒ＴＢにおいて底蓋ＢＣを作ることでダンボール箱Ｂを成形する（図７の矢印Ｄ３参照）。製函機構６３は、底蓋ＢＣにダンボール箱Ｂの形状を維持するための粘着テープを貼付し、下方に向かって移動させる。なお、下降開始位置とは、ダンボール箱Ｂを下方へ搬送する場所である。

ダンボール箱Ｂは、その後、下降開始位置より下方に形成された箱詰め部６５のストック部７１１（ストック空間ＳＰ）に移動（落下）する（図７の矢印Ｄ４参照）。

（４−２）箱詰め部６５（箱詰め機構）
図１３は、箱詰め部６５の構成態様を概略的に示した模式図である。箱詰め部６５は、前段装置コンベアＡＰから搬送される複数の商品Ｐを整列させ、ダンボール箱Ｂの中に詰め込み、それを後段装置コンベアＡＳへと引き渡すためのユニットである。

箱詰め部６５は、２階建て構造のフレーム４１内に構成されている。図１４は、箱詰め部６５のうち２階部分に構成される部分（箱詰め部第１ユニット６５ａ）を平面的に示した模式図である。図１５は、箱詰め部６５のうち１階部分に構成される（箱詰め部第２ユニット６５ｂ）を平面的に示した模式図である。

箱詰め部６５は、商品検査部６６と、商品配置部６７と、を有している。

（４−２−１）商品検査部６６
商品検査部６６は、箱詰め部６５の上流端近傍に設けられている。商品検査部６６は、箱詰め部第１ユニット６５ａ（２階部分）に設けられている。

商品検査部６６は、前段装置コンベアＡＰによって運ばれた商品Ｐについて、重量、貼付されたシールの状態、異物混入の有無などを検査するためのユニットである。商品検査部６６が送信した検査結果を表す信号は、図示しない信号線を介して伝達され、商品配置部６７によって受信される。商品検査部６６は、検査済みの商品Ｐを商品配置部６７に引き渡す。

（４−２−２）商品配置部６７
商品配置部６７は、商品コンベア６８、商品集積機構６９、商品群移動機構７０、及び箱取扱部７１を含む。図１５に示すように、商品コンベア６８、商品集積機構６９、及び商品群移動機構７０は箱詰め部第１ユニット６５ａ（２階部分）に設けられ、箱取扱部７１は箱詰め部第２ユニット６５ｂ（１階部分）に配置されている。

（４−２−２−１）商品コンベア６８
商品コンベア６８は、商品Ｐを搬送方向ｘに搬送するためのユニットである。商品コンベア６８は、商品搬送コンベア６８ａ及び商品集積コンベア６８ｂを含んでいる。商品集積コンベア６８ｂは、商品搬送コンベア６８ａと平行に配置されている。

商品検査部６６から排出された商品Ｐは、商品入口６８１を介して商品配置部６７内部へ入り、商品搬送コンベア６８ａの上に載置される。

（４−２−２−２）商品集積機構６９
商品集積機構６９は、商品コンベア６８と協働して、複数の商品Ｐを集積させて商品群Ｇを作るための機構である。具体的には、商品集積機構６９は、商品搬送コンベア６８ａの上に載置された商品Ｐを１つずつ持ち上げて、商品集積コンベア６８ｂの上に集積させる。

図１３には、２次元的に整列した商品群Ｇの集積の態様が示されている。商品集積機構６９は、これとは異なり、部分的に重なって１列に整列した態様など、その他の様々な態様に商品Ｐを集積させて商品群Ｇを作ることができる。

商品集積機構６９は、例えばパラレルリンクロボットから構成されており、フレーム４１に固定されている。商品集積機構６９は、集積ヘッド６９１、複数の集積吸着具６９２、３本のアーム６９３、サーボ機構６９４、及び吸引管６９５を含んでいる。

サーボ機構６９４が、アーム６９３を介して、集積ヘッド６９１を３次元的に動かし、又は回転させる。集積ヘッド６９１には、複数の集積吸着具６９２が設けられている。吸引管６９５は、集積吸着具６９２の内部空間を図示しない真空ポンプと連通させている。集積吸着具６９２が商品Ｐと密着した時に真空ポンプが空気を吸引することにより、集積ヘッド６９１は１つの商品Ｐを持ち上げることができる。

（４−２−２−３）商品群移動機構７０
商品群移動機構７０は、商品群Ｇを持ち上げて、ダンボール箱Ｂに詰め込むための機構である。

商品群移動機構７０は、ロボットから構成されており、フレーム４１に固定されている。商品群移動機構７０は、詰め込みヘッド７０１、詰め込み吸着具７０２、マスト７０３、移動ガイド７０４、可撓ホース７０６、及びポンプ吸引口７０７を含んでいる。

移動ガイド７０４は、図示しないモータを有しており、マスト７０３をｘ軸方向又はｚ軸方向に移動させることができる。すなわち、マスト７０３の先端に設けられた詰め込みヘッド７０１は、ｘｚ平面を移動することができる。集積ヘッド６９１よりも大型である詰め込みヘッド７０１には、多数の詰め込み吸着具７０２が設けられており、商品群Ｇを構成する複数の商品Ｐを一度に持ち上げることができる。

詰め込み吸着具７０２の内部空間は、マスト７０３の内部、可撓ホース７０６、及びポンプ吸引口７０７を介して、図示しない真空ポンプと連通している。詰め込み吸着具７０２が商品群Ｇと密着した時に真空ポンプが空気を吸引することにより、詰め込みヘッド７０１は商品群Ｇを一度に持ち上げることができる。

（４−２−２−４）箱取扱部７１
箱取扱部７１は、箱詰め動作に関連してダンボール箱Ｂを保管又は移動するためのユニットである。箱取扱部７１は、ストック部７１１、箱搬送コンベア７１２、及び詰込み部７１３を有する。

ストック部７１１（特許請求の範囲記載の「空間形成部」に相当）は、フレーム４１によって構成され、内部にストック空間ＳＰを形成する部分である。ストック部７１１は、複数のダンボール箱Ｂをストック（待機）させることが可能な大きさのストック空間ＳＰが形成されている。本実施形態において、ストック空間ＳＰは、最大５個のダンボール箱Ｂをストック可能な大きさに形成されている。但し、ストック空間ＳＰの大きさ（すなわち、ストック空間ＳＰにおいてストック可能なダンボール箱Ｂの数量）については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

箱搬送コンベア７１２は、ストック空間ＳＰ内のダンボール箱Ｂを、箱詰め部第１ユニット６５ａ（２階部分）の動作状況に基づき、所定のタイミングで詰込み部７１３まで搬送するコンベアである。

詰込み部７１３（特許請求の範囲記載の「梱包箱載置部」に相当）は、ストック空間ＳＰから送られる箱詰め動作の対象となるダンボール箱Ｂ、を載置する部分である。具体的に、詰込み部７１３は、商品集積コンベア６８ｂよりも下流端寄りで、かつ、商品群移動機構７０の下方に位置する、箱搬送コンベア７１２の面上の部分である。

箱詰め動作においては、詰込み部７１３に載置されているダンボール箱Ｂの中へ、商品群移動機構７０によって、商品群Ｇが一度に詰め込まれる。箱詰め動作においては１つのダンボール箱Ｂに対して係る詰め込みが所定回数繰り返される。その後、箱詰め動作を行われたダンボール箱Ｂを、箱搬送コンベア７１２によって後段装置コンベアＡＳへ送る。また、次の箱詰め動作が行われる場合には、箱搬送コンベア７１２は、ストック空間ＳＰ内にストックされているダンボール箱Ｂを詰込み部７１３へ送る（図７の矢印Ｄ５及びＤ６を参照）。

（４−３）箱詰め装置４０の動作
箱詰め装置４０は、製函部６０において、ダンボール箱Ｂの製函動作を行う。製函動作では、シート積層機構６１から製函用シートＦＢが１枚ずつ製函機構６３に引き渡され、製函機構６３によってダンボール箱Ｂが成形され、成形されたダンボール箱Ｂがストック部７１１に送られる。ストック部７１１に送られたダンボール箱Ｂは、ストック空間ＳＰにおいてストックされる（具体的には上部が空いた状態で待機する状態となる）。なお、ストック空間ＳＰにおいてストックするダンボール箱Ｂの数量（ストック数ＳＶ）は、後述のコントローラ９０によって状況に応じて決定される。

また、箱詰め装置４０は、商品検査部６６において前段装置コンベアＡＰから１つずつ搬送される商品Ｐの検査を行い、検査完了後の商品Ｐを商品配置部６７へ送る。そして、箱詰め装置４０は、商品配置部６７において、検査完了後の所定数量の商品Ｐをダンボール箱Ｂに詰め込む箱詰め動作を行う。

箱詰め装置４０は、箱詰め動作に関連して、商品搬送コンベア６８ａによって１つずつ商品Ｐを搬送させ、商品集積機構６９によって商品集積コンベア６８ｂの上に集積させるとともに商品群Ｇとして整列させる。また、箱詰め装置４０は、ストック空間ＳＰ内にストックされているダンボール箱Ｂを、箱搬送コンベア７１２によって詰込み部７１３へ送る。箱詰め装置４０は、商品群移動機構７０によって、商品群Ｇを一度に持ち上げて詰込み部７１３に載置されているダンボール箱Ｂの中へ詰め込む。この際、予め設定されているダンボール箱Ｂに詰め込む商品Ｐの段数（箱詰め段数ＦＶ）に応じて、係る詰め込みを繰り返す。

その後、箱詰め装置４０は、所定数量（箱詰め段数ＦＶ×段構成商品数ＤＶ）の商品Ｐが詰め込まれたダンボール箱Ｂを、箱搬送コンベア７１２によって後段装置コンベアＡＳへ送る。また、箱詰め装置４０は、供給される商品Ｐに関して次の箱詰め動作を行う場合には、ストック空間ＳＰ内にストックされているダンボール箱Ｂを箱搬送コンベア７１２によって詰込み部７１３へ送る。

（５）コントローラ９０
図３に示すように、本実施形態においては、管理コンピュータ８０と、各装置の制御部（１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、７Ａ，８Ａ、１０Ａ、２０Ａ、４０Ａ及び５０Ａ）と、が電気的に接続されることで、商品生産ライン１００の動作を統括的に制御するコントローラ９０が構成されている。図１６は、コントローラ９０において実現される各機能部の一部を示したブロック図である。図１６に示すように、コントローラ９０においては、計量機情報記憶部９１、コマンド入力部９２、コマンド記憶部９３、製函動作制御部９４を含む複数の機能部が構成されている。

（５−１）計量機情報記憶部９１
計量機情報記憶部９１には、組合せ計量機１０内の物品Ｃの重量に関する情報（計量機情報）が記憶されている。計量機情報は、例えば、分散テーブル１２に供給された物品Ｃの重量値を特定する情報、又は各計量ホッパ１５内の物品Ｃ（ここではポテトチップ）の重量値を個別に特定する情報である。すなわち、計量機情報は、箱詰め装置４０の上流側装置である組合せ計量機１０内に供給されている物品Ｃの重量値を特定する情報である。計量機情報記憶部９１内に記憶されている計量機情報は、組合せ計量機１０の制御部１０Ａによってリアルタイムに更新される。

なお、商品Ｐにおいて包装される物品Ｃ（ポテトチップ）の重量はユーザにより予め設定されていることから、組合せ計量機１０内に供給されている物品Ｃに関して製袋包装機２０から箱詰め装置４０へ送られる商品Ｐの個数については、計量機情報に基づいて特定することが可能である。すなわち、計量機情報は、製袋包装機２０の運転状況に関連する「包装機関連情報」に相当する。

（５−２）コマンド入力部９２
コマンド入力部９２は、例えば管理コンピュータ８０における入力部８３等、ユーザからのコマンドを受け付けるインターフェースである。コマンド入力部９２は、入力されたコマンドをコマンド記憶部９３の所定の記憶領域に格納する。

（５−３）コマンド記憶部９３
コマンド記憶部９３は、コマンド入力部９２に入力されたコマンドを個別に記憶する記憶領域である。コマンド記憶部９３において記憶するコマンドとしては、例えば、ストック空間ＳＰにおけるダンボール箱Ｂのストック数ＳＶの設定に関連するコマンド（例えば、後述の通常ストック数量ＰＶ、最小ストック数量ＭＶ及び設定数量ＣＶの設定に係るコマンド等）をである。また、例えば、製函動作制御部９４における制御モードの切り換えに係るコマンド（例えば、後述の少量モード選択コマンドや自動調整モード選択コマンド等）である。

（５−４）製函動作制御部９４
製函動作制御部９４は、箱詰め装置４０における製函動作を、制御部４０Ａを介して統括的に制御する機能部である。より詳細には、製函動作制御部９４は、ストック空間ＳＰにおいてストックするダンボール箱Ｂの数量（ストック数ＳＶ）を状況に応じて決定するストック数決定処理を実行する。製函動作制御部９４は、ストック数決定処理によって決定したストック数ＳＶに相当する数量のダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされるように、箱詰め動作の処理速度に応じた所定のタイミングで、製函部６０に信号を送信し製函動作を行わせる又は製函動作を停止させる。すなわち、製函動作制御部９４は、ストック数決定処理によって決定したストック数ＳＶに基づく数量のダンボール箱Ｂを、製函部６０に製造させる。

製函動作制御部９４は、ストック空間ＳＰのおけるダンボール箱Ｂのストック数ＳＶに関連した製函部６０における製函動作に関し、通常モード、少量モード、及び自動調整モードを含む複数の制御モードを有している。製函動作制御部９４は、原則として通常モードに遷移し、所定のコマンド（少量モード選択コマンド）をユーザによって入力された場合には少量モードに遷移し、他の所定のコマンド（自動調整モード選択コマンド）をユーザによって入力された場合には自動調整モードに遷移する。

具体的に、製函動作制御部９４は、通常モード（特許請求の範囲記載の「第１制御モード」に相当）時には、ユーザによって予め設定されている数量（通常ストック数量ＰＶ）にストック数ＳＶ量を決定するストック数決定処理（第１ストック数決定処理）を実行する。すなわち、製函動作制御部９４は、通常モード時には、ユーザが設定した通常ストック数量ＰＶ（ユーザ設定情報）に基づき、ストック数決定処理（第１ストック数決定処理）を実行する。これにより、通常モード時には、通常ストック数量ＰＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされる状態となる。なお、通常ストック数量ＰＶは、例えば５（個）に設定されるが、特にこれに限定されず、ユーザが所望の値を適宜設定することが可能である。

また、製函動作制御部９４は、少量モード（特許請求の範囲記載の「第１制御モード」に相当）時には、少量モード時のストック数ＳＶとしてユーザにより予め設定されている数量（最小ストック数量ＭＶ）にストック数ＳＶを決定するストック数決定処理（第２ストック数決定処理）を実行する。

すなわち、製函動作制御部９４は、少量モード時には、ユーザが設定した最小ストック数量ＭＶ（ユーザ設定情報）に基づき、ストック数決定処理（第２ストック数決定処理）を実行する。これにより、少量モード時には、最小ストック数量ＭＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされる状態となる。なお、最小ストック数量ＭＶは、例えば１（個）に設定されるが、特にこれに限定されず、ユーザが所望の値を適宜設定することが可能である。

自動調整モード（特許請求の範囲記載の「第２制御モード」に相当）は、商品生産ライン１００において生産する商品Ｐの種類を変更する、或いは商品Ｐの生産を終了するに際して、ストック空間ＳＰにおいてストックされるダンボール箱Ｂが０（個）となるように（すなわち、ダンボール箱Ｂが余らないように）ストック数ＳＶをリアルタイムに調整する制御モードである。製函動作制御部９４は、自動調整モードにおいては、ストック空間ＳＰにおけるダンボール箱Ｂのストック数ＳＶを、前段に配置される装置（例えば、組合せ計量機１０又は製袋包装機２０）の運転状況に関連する情報に基づき、リアルタイムに決定するストック数決定処理（第３ストック数決定処理）を実行する。

本実施形態において、製函動作制御部９４は、第３ストック数決定処理において、計量機情報記憶部９１に記憶されている計量機情報に基づき、ストック数ＳＶを決定する。具体的に、製函動作制御部９４は、第３ストック数決定処理に関連して、所定時間ｔ１毎に計量機情報を参照し、係る計量機情報から製袋包装機２０から排出される商品Ｐの数量（残り商品数ＲＶ）を算出（推定）する。そして、製函動作制御部９４は、算出した残り商品数ＲＶが所定の閾値（第１閾値ΔＴｈ１）以上である場合には、ストック数ＳＶを予め設定されている設定数量ＣＶに決定する。

なお、設定数量ＣＶは、例えば５（個）に設定されるが、必ずしも当該値には限定されず、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。また、上述の所定時間ｔ１は、例えば１（秒）に設定されるが、必ずしも当該値には限定されず、所望の値を設定することが可能である。また、第１閾値ΔＴｈ１は、例えば、箱詰め段数ＦＶ及び段構成商品数ＤＶに基づき６０（個）に設定されるが、これに限定されず、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

一方、製函動作制御部９４は、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である場合（換言すると、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量が第１閾値ΔＴｈ１未満となったと想定される場合）には、残り商品数ＲＶ及びダンボール箱Ｂに箱詰めされる商品の数量（箱詰め段数ＦＶ及び段構成商品数ＤＶ）に基づき、箱詰め動作において必要となるダンボール箱Ｂの数量をストック数ＳＶとして決定する。

本実施形態においては、残り商品数ＲＶを、箱詰め段数ＦＶ及び段構成商品数ＤＶの積で除算することで、ストック数ＳＶを算出する。すなわち、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である場合には、ストック数ＳＶは、「ＲＶ／（ＦＶ×ＤＶ）」という算出式で算出（小数点以下の数字については切り上げられて算出）される。このように、第３ストック数決定処理において残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である場合、ストック数ＳＶが所定の算出式で適宜算出される。そして、ストック数ＳＶが０（個）になると、製函動作制御部９４は、製函部６０に対して停止信号（製函動作の停止を指示する信号）を出力する。これに伴い、製函部６０において製函動作が停止される。

これにより、自動調整モードにおいては、組合せ計量機１０に供給された物品Ｃの量（すなわち、製袋包装機２０から送られる商品Ｐの数量）が大きい場合には、設定数量ＣＶに相当するストック数ＳＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされ、組合せ計量機１０に供給された物品Ｃの量が少なくなるに伴い、必要最低限のストック数ＳＶに調整される。

（６）ストック数決定処理の流れ
以下、図１７を参照しながら、ストック数決定処理の流れについて説明する。図１７は、ストック数決定処理の流れの一例を示したフローチャートである。なお、以下のステップＳ１０１−Ｓ１１０については、あくまでも一例であり、設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

ステップＳ１０１において、コントローラ９０（製函動作制御部９４）は、少量モード選択コマンドを入力されていない場合（すなわち、ＮＯの場合）にはステップＳ１０４へ進む。一方、少量モード選択コマンドを入力されている場合（すなわち、ＹＥＳの場合）にはステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２において、コントローラ９０は、少量モード選択コマンドが入力されたことに応じて少量モードに遷移する。その後、ステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３において、コントローラ９０は、ストック数ＳＶを最小ストック数量ＭＶ（例えば１個）に決定するストック数決定処理（第２ストック数決定処理）を実行する。これにより、最小ストック数量ＭＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされる状態となる。その後、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０４において、コントローラ９０は、自動調整モード選択コマンドを入力されていない場合（すなわち、ＮＯの場合）にはステップＳ１０９へ進む。一方、自動調整モード選択コマンドを入力されている場合（すなわち、ＹＥＳの場合）にはステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５において、コントローラ９０は、自動調整モード選択コマンドが入力されたことに応じて自動調整モードに遷移する。その後、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６において、コントローラ９０は、計量機情報から製袋包装機２０から排出される商品Ｐの数量（残り商品数ＲＶ）を算出（推定）する。そして、製函動作制御部９４は、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である場合（すなわち、ＮＯの場合）には、ステップＳ１０８へ進む。一方、製函動作制御部９４は、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１以上である場合（すなわち、ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７において、コントローラ９０は、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１以上である（すなわち、商品Ｐの残り数量が大きい）ことに応じて、ストック数ＳＶを予め設定されている設定数量ＣＶ（例えば５個）に決定するストック数決定処理（第３ストック数決定処理）を実行する。これにより、設定数量ＣＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされる状態となる。その後、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０８において、コントローラ９０は、算出した残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である（すなわち、商品Ｐの残り数量が少ない）ことに応じて、残り商品数ＲＶを、箱詰め段数ＦＶ及び段構成商品数ＤＶの積で除算することで算出（小数点以下については切り上げ）した値をストック数ＳＶに決定するストック数決定処理（第３ストック数決定処理）を実行する。これにより、商品生産ライン１００において生産する商品Ｐの種類を変更する、或いは商品Ｐの生産を終了するに際して、ストック空間ＳＰにおいてストックされるダンボール箱Ｂが０（個）となるように（すなわち、ダンボール箱Ｂが余らないように）ストック数ＳＶがリアルタイムに調整される。その後、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０９において、コントローラ９０は、通常モードに遷移する。その後、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０において、コントローラ９０は、ストック数ＳＶを通常ストック数量ＰＶ（例えば５個）に決定するストック数決定処理（第１ストック数決定処理）を実行する。これにより、通常ストック数量ＰＶのダンボール箱Ｂがストック空間ＳＰにおいてストックされる状態となる。その後、ステップＳ１０１に戻る。

（７）特徴
（７−１）
上記実施形態においては、生産性低下が抑制されるとともにコスト増大が抑制されている。

すなわち、従来の箱詰め装置では、稼動時に次回の箱詰め工程用の梱包箱を待機させていない場合（すなわち、梱包箱をストックしていない場合）、製函用のシート状部材が無くなる等、何らかの原因で製函機が停止（通常停止又は異常停止）した時に、箱詰工程を行うことができなくなるため生産性が低下しうる。これに鑑みて、通常、箱詰め装置においては複数の梱包箱をストックするストック空間が形成されており、係るストック空間において所定個数の梱包箱がストックされた状態で運用されている。

一方で、商品を箱詰めされる梱包箱は、箱詰めされる商品（箱詰め商品）の種類毎に異なるため、箱詰め商品の種類が切り換えられる際には梱包箱についても他の種類の梱包箱に切り換えられるのが通常である。これに関連して、箱詰め商品の種類が切り換えられる際には、ストックされている梱包箱については廃棄されることがある。係る場合、ストックされる梱包箱の数量が大きくなるにつれて、箱詰め商品の種類の切換時に廃棄される梱包箱の数量も大きくなりやすい。そして、廃棄される梱包箱の数量が大きくなると、製函に用いられる資材が有効に活用されないことに関連してコスト増大を招く。

この点、上記実施形態に係る箱詰め装置４０では、コントローラ９０が、計量機情報（包装機の運転状況に関連する包装機関連情報）、及び、通常ストック数量ＰＶ及び最小ストック数量ＭＶ（ユーザ設定情報）に基づき、ストック空間ＳＰにおいてストックするダンボール箱Ｂ（梱包箱）の数量（ストック数ＳＶ）を決定するストック数決定処理を実行している。これにより、ストック数ＳＶが、計量機情報、及び、通常ストック数量ＰＶ及び最小ストック数量ＭＶに基づいて決定されるようになっている。その結果、箱詰め装置４０の稼動時に、ストック数ＳＶをリアルタイムに調整することが可能となっている。

例えば、箱詰め装置４０の稼動時に、計量機情報に基づきストック数決定処理（第３ストック数決定処理）が実行されることで、設定数量ＣＶのダンボール箱Ｂをストックさせつつ、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量（残り商品数ＲＶ）に応じてストック数ＳＶを低減させることが可能となっている。

または、箱詰め装置４０の稼動時に、通常ストック数量ＰＶ又は最小ストック数量ＭＶ（ユーザ設定情報）に基づいてストック数決定処理（第１ストック数決定処理又は第２ストック数決定処理）が実行されることで、ストック数ＳＶを、ユーザの設定に基づく必要最低限の数量に設定することが可能となっている。

よって、何らかの原因で製函部６０が停止した場合に箱詰め動作が停止することについて抑制されつつ、ストックされていたダンボール箱Ｂが廃棄されることについても抑制されている。すなわち、生産性の低下が抑制されつつ、コスト増大が抑制されている。

（７−２）
上記実施形態においては、箱詰め装置４０は、計量機情報は、（組合せ計量機１０内の）物品Ｃの重量を特定する情報である。これにより、ストック数決定処理（第３ストック数決定処理）において、製袋包装機２０に供給される物品Ｃの重量に基づき、商品Ｐの残り数量が算出されるとともにストック数ＳＶが決定されるようになっている。その結果、物品Ｃの重量が小さくなる（すなわち、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量が少なくなる）に応じて、ストック数ＳＶを必要最小限の量に低減させることが可能となっている。

（７−３）
上記実施形態においては、コントローラ９０は、自動調整モード時には、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量（残り商品数ＲＶ）を、計量機情報に基づいて算出し、算出された商品Ｐの残り数量に基づき、ストック数ＳＶを決定するストック数決定処理（第３ストック数決定処理）を実行するように構成されている。

これにより、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量が、計量機情報に基づき算出され、算出された商品Ｐの残り数量に基づきダンボール箱Ｂのストック数ＳＶが決定されている。その結果、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量が少なくなるに応じて、ストックするダンボール箱Ｂの数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となっている。

（７−４）
上記実施形態においては、コントローラ９０は、ダンボール箱Ｂ内に箱詰めされる商品Ｐの数量（箱詰め段数ＦＶ及び段構成商品数ＤＶ）に基づき、ストック数決定処理（第３ストック数決定処理）を実行するように構成されている。

これにより、１つのダンボール箱Ｂ内に箱詰めされる商品Ｐの数量にさらに基づき、ダンボール箱Ｂのストック数ＳＶが決定される。その結果、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量（残り商品数ＲＶ）が少なくなるに応じて、ストックするダンボール箱Ｂの数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となっている。

（７−５）
上記実施形態においては、コントローラ９０は、制御モードとして、通常モード及び少量モード（第１制御モード）と、自動調整モード（第２制御モード）と、を有している。コントローラ９０は、コマンド入力部９２に入力された自動調整モード選択コマンドに基づき、通常モード又は少量モードから自動調整モードに遷移し、第３ストック数決定処理を実行するように構成されている。

これにより、ユーザによって入力されたコマンド（自動調整モード選択コマンド）に基づき、ストック空間ＳＰにおけるストック数ＳＶがリアルタイムに調整される第３ストック数決定処理が行われるようになっている。すなわち、ユーザが必要に応じて、ストック数ＳＶをリアルタイムに調整する第３ストック数決定処理を行わせるか否かを選択可能となっている。

（７−６）
上記実施形態においては、箱詰め装置４０は、ダンボール箱Ｂの製函動作を行う製函部６０を備える。コントローラ９０は、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量（残り商品数ＲＶ）が第１閾値ΔＴｈ１未満となったと想定される時には、第３ストック数決定処理によって算出されるストック数ＳＶが０（個）になることに応じて、製函部６０に対して停止信号を出力し、製函動作を停止させる。

これにより、ストック数決定処理に基づいて算出されたストック数ＳＶと、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り数量（残り商品数ＲＶ）と、に基づいてストック数ＳＶが調整された後、製函動作が停止されるようになっている。その結果、箱詰め動作の対象となる商品Ｐの残り残量が少なくなるに応じて、ストックするダンボール箱Ｂの数量を必要最小限の量に低減させることが高精度に可能となっている。

（８）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、矛盾の生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。

（８−１）変形例Ａ
上記実施形態では、コントローラ９０が、計量機情報（包装機の運転状況に関連する包装機関連情報）、及び、通常ストック数量ＰＶ及び最小ストック数量ＭＶ（ユーザ設定情報）に基づき、ストック空間ＳＰにおいてストックするダンボール箱Ｂの数量（ストック数ＳＶ）を決定するストック数決定処理（第１ストック数決定処理、第２ストック数決定処理、及び第３ストック数決定処理）を実行していた。

装置の汎用性を向上させるうえでは、処理のバリエーションを増やして設置場所に応じてユーザに所望の処理を選択させることが好ましい。しかし、コントローラ９０が実行するストック数決定処理としては、第１ストック数決定処理、第２ストック数決定処理、及び第３ストック数決定処理のいずれかが含まれていればよい。換言すると、コントローラ９０が実行するストック数決定処理として、第１ストック数決定処理、第２ストック数決定処理、及び第３ストック数決定処理のいずれかについては省略可能である。

すなわち、コントローラ９０は、計量機情報（包装機の運転状況に関連する包装機関連情報）に基づく第３ストック数決定処理のみを実行するように構成されてもよい。または、コントローラ９０は、通常ストック数量ＰＶ及び／又は最小ストック数量ＭＶ（ユーザ設定情報）に基づく第１ストック数決定処理及び／又は第２ストック数決定処理のみを実行するように構成されてもよい。

係る場合においても、箱詰め装置４０の稼動時に、商品生産ライン１００において生産する商品Ｐの種類を変更する、或いは商品Ｐの生産を終了するに際して、ストック空間ＳＰにおいてストックされるダンボール箱Ｂが０（個）となる或いは０（個）に近づくように（すなわち、ダンボール箱Ｂが余りくいように）、ストック数ＳＶを調整することが可能である。すなわち、生産性の低下が抑制されつつ、コスト増大が抑制される。

（８−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、コントローラ９０は、組合せ計量機１０における計量機情報（物品Ｃの重量値を特定する情報）に基づき第３ストック数決定処理を実行していた。しかし、コントローラ９０は、第３ストック数決定処理を実行するうえでベースとする情報は必ずしも計量機情報には限定されず、適宜変更が可能である。例えば、他の装置において、供給される物品Ｃの重量値を特定する情報、又は残り商品数ＲＶを特定する情報が保持される場合には、コントローラ９０は、係る情報に基づき第３ストック数決定処理を実行してもよい。

（８−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、コントローラ９０は、第３ストック数決定処理として、残り商品数ＲＶが第１閾値ΔＴｈ１未満である場合には「ＲＶ／（ＦＶ×ＤＶ）」という算出式で算出（小数点以下は切り上げ）した値をストック数ＳＶとして決定していた。しかし、コントローラ９０は、第３ストック数決定処理において、他の算出式を用いて算出した値をストック数ＳＶとして決定するように構成してもよい。

例えば、箱詰め装置４０の上流側の装置（例えば、組合せ計量機１０又は製袋包装機２０）に供給される物品Ｃの重量値を、１つのダンボール箱Ｂ内に梱包される商品Ｐの合計重量（すなわち、ＦＶ×ＤＶ×商品Ｐの重量（ｇ））で除算することで算出（小数点以下は切り上げて算出）した値を、ストック数ＳＶとして決定する（但し、当該値が設定数量ＣＶを上回る場合には、設定数量ＣＶをストック数ＳＶとして決定する）ように構成してもよい。

（８−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、箱詰め装置４０において製函部６０が含まれていた。しかし、箱詰め装置４０において製函部６０は必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。係る場合、ダンボール箱Ｂの製函を行う製函装置を箱詰め装置４０とは独立して配置してもよい。

（８−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、箱詰め装置４０の外郭を構成するフレーム４１においてストック部７１１が設けられていた。すなわち、ストック空間ＳＰは、箱詰め動作が行われるフレーム４１内に配置されていた。しかし、ストック空間ＳＰは、フレーム４１内の空間以外の場所に形成されてもよい。係る場合、ストック空間ＳＰから詰込み部７１３にダンボール箱Ｂを移動させるコンベアを設置してもよい。

（８−６）変形例Ｆ
上記実施形態において、管理コンピュータ８０の設置位置については特に明記していなかったが、管理コンピュータ８０の設置場所については特に限定されない。例えば、管理コンピュータ８０は、商品生産ライン１００が構成される工場内と同一構内に設置されてLAN (Local Area Network)で他の装置の制御部（１Ａ〜８Ａ、１０Ａ、２０Ａ、４０Ａ、及び５０Ａ）と通信可能に接続されてもよい。また、例えば、管理コンピュータ８０は、商品生産ライン１００が構成される工場内の構外に設置されてWAN (Wide Area Network)で他の装置の制御部と通信可能に接続されてもよい。

（８−７）変形例Ｇ
上記実施形態では、コントローラ９０は、管理コンピュータ８０と、各商品生産ライン１００における各装置の制御部（１Ａ〜８Ａ、１０Ａ、２０Ａ、４０Ａ、及び５０Ａ）と、が電気的に接続されることで構成されていた。しかし、コントローラ９０の構成態様は、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、管理コンピュータ８０（又は管理コンピュータ８０に相当する装置）と、各商品生産ライン１００における箱詰め装置４０の制御部４０Ａと、が電気的に接続されていれば、他の装置の一部／全部の制御部を省略してコントローラ９０を構成してもよい。係る場合、コントローラ９０は、ストック数決定処理に必要な情報（計量機情報）を、組合せ計量機１０や他の装置から適宜取得するように構成すればよい。

（８−８）変形例Ｈ
商品生産ライン１００における装置群の構成は、上述の態様に限定されず、適宜変更が可能である。装置１〜８、１０、２０、４０、及び５０以外の装置を含んでいてもよいし、一部の装置が省略されてもよい。

（８−９）変形例Ｉ
上記実施形態では、商品生産ライン１００においては、物品Ｃとしてポテトチップが生産され、ポテトチップが包装されることで商品Ｐが生産されていた。しかし、商品生産ライン１００において製造される物品Ｃ（商品Ｐとして包装される物品）に関してはポテトチップ以外の物品（食品には特に限定されない）であってもよい。

本発明は、シート状部材で製函された梱包用の箱に商品を詰め込む箱詰め装置に利用可能である。

１０ ：組合せ計量機
１２ ：分散テーブル
１３ ：供給フィーダ
１５ ：計量ホッパ
２０ ：製袋包装機
４０ ：箱詰め装置
４１ ：フレーム
６０ ：製函部
６１ ：シート積層機構
６２ ：移送機構
６３ ：製函機構
６５ ：箱詰め部（箱詰め機構）
６５ａ ：箱詰め部第１ユニット
６５ｂ ：箱詰め部第２ユニット
６７ ：商品配置部
６８ ：商品コンベア
６９ ：商品集積機構
７０ ：商品群移動機構
７１ ：箱取扱部
８０ ：管理コンピュータ
９０ ：コントローラ
９１ ：計量機情報記憶部
９２ ：コマンド入力部
９３ ：コマンド記憶部
９４ ：製函動作制御部
１００ ：商品生産ライン
６９１ ：集積ヘッド
６９２ ：集積吸着具
６９３ ：アーム
６９４ ：サーボ機構
６９５ ：吸引管
７０１ ：詰め込みヘッド
７０２ ：詰め込み吸着具
７１１ ：ストック部（空間形成部）
７１２ ：箱搬送コンベア
７１３ ：詰込み部（梱包箱載置部）
ＡＰ ：前段装置コンベア
ＡＳ ：後段装置コンベア
Ｂ ：ダンボール箱（梱包箱）
ＢＣ ：底蓋
Ｃ ：物品
ＣＶ ：設定数量
ＤＶ ：段構成商品数
ＦＢ ：製函用シート
ＦＶ ：箱詰め段数
Ｇ ：商品群
ＭＶ ：最小ストック数量
Ｐ ：商品
ＰＶ ：通常ストック数量
ＲＶ ：残り商品数
ＳＰ ：ストック空間
ＳＶ ：ストック数
ΔＴｈ１ ：第１閾値

特許４０２７５０６号公報

Claims (6)

1. シート状の部材から製函された梱包箱を、複数ストックするためのストック空間を形成する空間形成部と、
   前記ストック空間から送られた前記梱包箱を載置する梱包箱載置部と、
   供給される物品を袋状の包材で包装し商品として排出する包装機、から排出された複数の前記商品を、前記梱包箱載置部に載置される前記梱包箱に詰め込む箱詰め動作を行う箱詰め機構と、
   所定の情報に基づき前記ストック空間においてストックする前記梱包箱の数量を決定するストック数決定処理を実行するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記包装機の運転状況に関連する包装機関連情報、及び／又はユーザにより設定されるユーザ設定情報に基づき、前記ストック数決定処理を実行する、
   箱詰め装置。
2. 前記包装機関連情報は、前記物品の重量を特定する情報である、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記コントローラは、前記箱詰め動作の対象となる前記商品の残り数量を前記包装機関連情報に基づき算出し、算出された前記商品の数量に基づき前記ストック数決定処理を実行する、
   請求項１又は２に記載の箱詰め装置。
4. 前記コントローラは、前記梱包箱内に箱詰めされる前記商品の数量にさらに基づき、前記ストック数決定処理を実行する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
5. 前記コントローラに対するコマンドが入力されるコマンド入力部をさらに備え、
   前記コントローラは、制御モードとして第１制御モードと第２制御モードとを有し、前記コマンド入力部に入力された前記コマンドに基づき前記第１制御モードから前記第２制御モードに遷移し、前記第２制御モードに遷移した際に前記ストック数決定処理を実行する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
6. 前記梱包箱の製函工程を行う製函部をさらに備え、
   前記コントローラは、前記箱詰め動作の対象となる前記商品の残り数量が第１閾値未満となったと想定される時に、前記製函部に対し前記製函工程の停止を指示する停止信号を出力する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の箱詰め装置。

Images