JP6685586B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた物品を、段ボールケースやダース箱等の外装箱に箱詰めする箱詰め装置に関する。

従来、箱詰め装置において、箱詰めされる物品が外装箱にきちんと収納されるように工夫が施されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、床板（シャッタ）上に整列された物品を、床板を開放して、床板の下方に配置された外装箱に押し込むよう構成された箱詰め装置において、床板の下方に、案内部材が取り付けられて互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、物品が通る開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、第１枠部材及び第２枠部材の一方端部どうしの間隔を調整する間隔調整機構と、第１枠部材及び第２枠部材の他方端部の動きを一方端部の動きに追従させる追従機構とを備えた案内装置の構成が開示されている。

特開２０１２−２２４３６８号公報

上記特許文献１の構成では、生産される箱詰め品の品種が変更されることにより外装箱のサイズが変更される場合には、作業者が間隔調整機構を操作する等して第１枠部材と第２枠部材との間隔を調整して物品が通る開口のサイズを変更することができるが、人為的な変更ミスが生じる場合がある。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、箱詰め品の品種が変更された場合に、案内装置の開口のサイズを人為的ミスを無くして変更することができる箱詰め装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る箱詰め装置は、床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、前記床板の上に物品を整列させてなる物品群を整列方向から一対の挟圧板の間に挟圧する挟圧装置と、その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の外装箱を支持するとともに昇降可能に構成された台座を有し、前記台座を所定の下降位置から上昇位置へ上昇させることにより前記外装箱を前記床板の下方の箱詰め位置に配置し、前記台座を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させることにより前記外装箱を前記箱詰め位置の下方へ退避させる外装箱配置装置と、前記床板が開放された状態において前記挟圧された前記物品群の上面を下方に押して前記物品群を前記挟圧板間から下方に脱出させて、前記箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み装置と、前記床板の下方に設けられ、前記押込み装置により押し込まれる前記物品群が通る開口を構成するとともに前記物品群を前記外装箱へ案内する案内装置と、箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器と、制御装置とを備え、前記案内装置は、それぞれ前記物品群を前記外装箱へ案内するための案内部材が取り付けられ、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、前記第１枠部材と前記第２枠部材とを互いに近接又は離間する方向に移動させる移動機構とを有し、前記制御装置は、前記押込み装置によって前記物品群が前記外装箱に押し込まれるときの前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が前記操作器で設定される品種に応じて予め定められた所定の間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成されている。

この構成によれば、生産する箱詰め品の品種に変更がある場合には、操作器を操作して品種を設定しておくだけで、外装箱が箱詰め位置に配置されて外装箱に物品群が押し込まれるときには、案内装置の物品群が通る開口のサイズを規定する第１枠部材と第２枠部材との間隔を、自動的に品種に応じた所定の間隔にすることができる。よって、箱詰め品の品種が変更された場合に、案内装置の開口のサイズを人為的ミスを無くして変更することができる。

前記制御装置は、前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が、前記台座が前記下降位置から前記上昇位置へ上昇するときには前記所定の間隔よりも狭い間隔となり、前記台座が前記上昇位置へ上昇した直後に前記所定の間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、空の外装箱が箱詰め位置へ上昇するまでは、第１枠部材と第２枠部材との間隔を狭い間隔にしているので、外装箱が案内部材に引っ掛かることなく、箱詰め位置へ上昇させることができる。そして、外装箱が箱詰め位置へ上昇した後、第１枠部材と第２枠部材との間隔を所定の間隔にすることにより、案内部材によって物品群を外装箱へスムーズに案内して、物品を正確に外装箱へ詰め込むことができる。

前記制御装置は、前記台座が前記上昇位置から前記下降位置へ下降する際には、前記台座が前記上昇位置から下降する直前に、前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が前記所定の間隔よりも狭い間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、物品群が収納された外装箱を箱詰め位置から下降させる直前に、第１枠部材と第２枠部材との間隔を狭い間隔にするようにしている。これにより、物品群が収納された外装箱が例えば軽い場合に、外装箱が案内部材に引っ掛かって下降しにくくなるのを防止できる。

前記移動機構は、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記第１枠部材の前記一方端部と前記第２枠部材の前記一方端部とを互いに近接又は離間する方向に移動させる主機構と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有していてもよい。

この構成によれば、主機構によって第１枠部材及び第２枠部材の一方端部を移動させることにより一方端部どうしの間隔を変更させれば、追従機構によって第１枠部材及び第２枠部材の他方端部が一方端部の動きに追従して他方端部どうしの間隔も変更することができるので、第１枠部材及び第２枠部材の他方端部を移動させるための駆動装置が不要である。

本発明は、以上に説明した構成を有し、箱詰め品の品種が変更された場合に、案内装置の開口のサイズを人為的ミスを無くして変更することができる箱詰め装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、案内装置を上から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、案内装置の正面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 図３は、直動機構の一例を示す斜視図である。 図４は、箱詰め装置の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。 図５は、箱詰め装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
［全体構成］
図１は、本発明の実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。

本実施形態の箱詰め装置１００は、例えば、ピロー袋等の包装材で包装された複数の物品Ｗを整列させた状態で外装箱１１０に箱詰めする装置である。この箱詰め装置１００及び外装箱１１０において、便宜上、前後左右を図１に示すように決めて説明する。なお、図１に示す上下は真である。

この箱詰め装置１００は、供給コンベア２００から順次供給される物品Ｗを複数（所定個数）整列させて所定の整列位置Ｔまで搬送する整列コンベア（物品整列装置）６と、整列コンベア６の整列位置Ｔから複数の物品Ｗを整列状態で床板１１上の物品載置位置Ａへ押し出す押出し装置７と、物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗからなる物品群と当接する止め部材１７と、物品載置位置Ａへ押し出された物品群を押出方向から押さえることによって止め部材１７とともに物品群を位置決めする（姿勢を整える）押さえ装置１８と、物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗからなる物品群を押出方向と直交する水平方向から挟圧する挟圧装置８と、物品群が載置されている床（一対の床板１１）を開閉する床開閉装置１０と、物品群を外装箱１１０に押し込む押込み装置９と、外装箱１１０に押し込まれる物品群を外装箱１１０に案内する案内装置４０（図２）と、外装箱１１０を床開閉装置１０の下方に配置する外装箱配置装置２０と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０と、操作表示器５０と、これら箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置に支持する枠体１と、を有している。

［供給コンベアの構成］
供給コンベア２００は、例えばベルトコンベアによって構成され、縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から複数の物品Ｗが順次供給されると、これらの物品Ｗを搬送して整列コンベア６へ供給する。

［整列コンベアの構成］
整列コンベア６は、複数の物品Ｗを立てた状態で１列に整列させるものであり、複数の物品Ｗを一方向（図１では左から右に向かう方向）に搬送する無端軌道６０と、無端軌道の搬送面６０ａに搬送方向に間隔を隔てて設けられた複数のフィン（仕切板）６１とを有している。複数のフィン６１によってフィン６１間の無端軌道６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって形成される。

無端軌道６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット６３によって支持されている。４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を構成している。第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ、フィン６１が複数装着されている。第１ベルト群６４は、一方のスプロケット６３によって回転駆動され、第２ベルト群６５は、他方のスプロケット６３によって回転駆動されるように構成されている。一対のスプロケット６３のそれぞれは、別々のモータによって駆動される。これによって、第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を互いに独立して循環駆動することができ、一方のベルト群が暫時停止を繰り返しながら物品取り込み位置Ｓにおいて収容部６２に物品Ｗを受け入れる動作と、他方のベルト群が収容部６２の物品Ｗを整列位置Ｔにおいて停止させた状態を保持する動作とを同時に行うことができる。

また、整列コンベア６の上流側には、物品取込検出装置６９が設けられている。物品取込検出装置６９は、一対の投光器及び受光器を備え、その光路が物品取り込み位置Ｓを横切るように配設され、物品取り込み位置Ｓに移送されてきた物品Ｗの存在を検出することができる。

上記のように、整列コンベア６は、物品取り込み位置Ｓにおいて供給コンベア２００から移送されてくる物品Ｗを順次受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に一列に整列し、整列位置Ｔへ搬送する。

［押出し装置の構成］
押出し装置７は、複数のスリット７１が形成された平板状の押出部材７０を備えている。そして、押出部材７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によってレール部材（図示せず）に案内されて、整列コンベア６の一方の側に沿って位置する退避位置と、整列コンベア６の他方の側の所定の進出位置との間で、水平方向に進出及び退避動作するように構成されている。複数のスリット７１は、押出部材７０が退避位置と進出位置との間を進出及び退避動作する際に、整列位置Ｔに位置する複数のフィン６１に接触しないよう、押出部材７０の下端から中間部にかけて鉛直方向に延びるように形成されている。

押出部材７０が、退避位置（図示されている位置）から進出動作（ｘ方向へ移動）して進出位置まで進出することにより、整列コンベア６上に整列された複数の物品Ｗが通路部７３上を通って物品載置位置Ａへ押し出される。なお、通路部７３には、押出部材７０によって押し出された複数の物品Ｗが散乱することを防止するために一対の案内板７４が設けられている。

したがって、整列位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出部材７０によって押し出されて、整列コンベア６の搬送方向に整列した物品群となり、閉じた床板１１上に設定された物品載置位置Ａに載置される。

［止め部材の構成］
止め部材１７は、整列コンベア６の延伸方向と同方向に延びる板状体であり、進出位置に位置する押出部材７０と対向するように枠体１に固定されて設けられている。したがって、押出部材７０によって物品載置位置Ａへ押し出された物品Ｗは、止め部材１７と当接し、閉じた床板１１上で停止するよう構成されている。

［押さえ装置の構成］
押さえ装置１８は、押さえ部材１９と、それを揺動動作させる駆動装置（図示せず）とを備えている。駆動装置としては、例えばサーボモータを用いることができる。押さえ部材１９は、それが実線で示された位置である押さえ位置と、この押さえ位置から押さえ部材１９を整列コンベア６側に回動させた退避位置（二点鎖線で示された位置）との間を揺動するよう構成されている。

押さえ部材１９を二点鎖線で示す退避位置に位置させることにより、押出部材７０の進退動作時における押出部材７０との接触を回避することができる。一方、押出部材７０の後退後において、押さえ部材１９を押さえ位置に位置させることにより、押出部材７０により押し出された物品群の上部側面を押さえ、止め部材１７とともに、物品載置位置Ａに位置する物品群の各物品Ｗの幅方向の位置を整える。

［挟圧装置の構成］
挟圧装置８は、一対の平板状の挟圧板８０を備えている。この一対の挟圧板８０は、一対の床板１１の上方において、一対の案内板７４の延長線上に配設される。即ち、一対の挟圧板８０は、押出部材７０の移動方向と直交（交差）する水平方向に対向して設けられている。そして、この一対の挟圧板８０は、止め部材１７の近傍にまで延伸している。そして、床板１１の上には、止め部材１７、押さえ位置に位置する押さえ部材１９及び一対の挟圧板８０によって区画された領域が形成される。この領域が物品載置位置Ａを構成する。そして、物品群は、押出し装置７によって、物品載置位置Ａ上に一対の挟圧板８０が対向する方向に整列した状態で載置される。

そして、各挟圧板８０の背面には水平方向に延びる軸体８１が設けられている。各軸体８１は挟圧板８０と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により、一対の挟圧板８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動作するように構成されている。一対の挟圧板８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する物品群がその整列方向Ｙから一対の挟圧板８０の間に挟圧されるので、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗ同士を密着させることができる。

［床開閉装置の構成］
床開閉装置１０は、整列コンベア６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板１１を備えている。一対の床板１１は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離間するようにして進退自在に構成されている。そして、一対の床板１１は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動されるように構成されている。この駆動装置にはサーボモータなどの公知のアクチュエータを用いることができる。一対の床板１１が後退駆動されると、物品載置位置Ａの直下に開口が形成される（床板１１が開放される）。

［押込み装置の構成］
押込み装置９は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端がその上面に接合された押込み部材９１とを有している。軸体９０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、押込み部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により鉛直方向に昇降するように構成されている。この駆動装置にはサーボモータなどの公知のアクチュエータを用いることができる。この押込み装置９は、押込み部材９１を下降させることにより、物品載置位置Ａの物品群の上面を下方に押して同物品群を一対の挟圧板８０の間から下方に脱出させて、開放した一対の床板１１の間の開口及び後述の案内装置４０の開口Ｗ１（図２）を介して、箱詰め位置Ｐに位置している外装箱１１０に押し込むことができる。

また、本例では、押込み部材９１の下面には、物品群の上面を吸着するための吸着口が設けられており、この吸着口には、真空ポンプ及びサクションブロア等の吸込み口が連通されている。すなわち、押込み部材９１は、物品群の上面を吸着する吸着具として機能し、物品群の上面を吸着して保持した状態で所定位置まで下降することにより、物品群を外装箱１１０に押し込むことができる。

［外装箱配置装置の構成］
外装箱配置装置２０は、外装箱１１０を水平搬送する外装箱搬送コンベア２２と、外装箱搬送コンベア２２上に停止している外装箱１１０を持ち上げる外装箱昇降装置２１とを有している。

外装箱搬送コンベア２２は、いわゆる駆動ローラコンベアであり、互いに平行に離間して配設された多数の駆動ローラ２２ａを備えている。各駆動ローラ２２ａは、駆動装置（図示せず）の駆動力によって駆動され、これにより、外装箱１１０がｙ方向へ搬送される。

外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される台座２４を備えている。台座２４は、同一水平面上において互いに平行に離間して配置された複数の棒材２４ａと、各棒材２４ａの一方又は両方の端部を連結する連結材２４ｂとを備えている。棒材２４ａは、箱停止位置Ｕの駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没可能に構成されている。台座２４は、公知の昇降装置（図示せず）に支持されている。そして、台座２４は、昇降装置の駆動装置の駆動力により昇降動作できるように構成されている。すなわち、台座２４は、棒材２４ａが駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没した状態となる所定の下降位置と、所定の上昇位置との間で、昇降動作する。台座２４が所定の上昇位置にあるときに、台座２４上の外装箱１１０が箱詰め位置Ｐとなるように構成されている。

制止装置２３は、台座２４に取り付けられ、外装箱搬送コンベア２２の搬送方向（ｙ方向）と直交するようにして水平方向に延びる棒体２３ａを進退させる装置であり、例えばエアシリンダで構成することができる。制止装置２３は、棒体２３ａを外装箱搬送コンベア２２の搬送路へ進出させることにより、外装箱１１０を物品載置位置Ａの下方の箱停止位置Ｕに停止させることができ、棒体２３ａを外装箱搬送コンベア２２の搬送路から退避させることにより、外装箱１１０を箱停止位置Ｕから下流側へ搬送させることができる。

また、箱検出装置２５が連結材２４ｂ上に設けられている。よって、箱検出装置２５は、台座２４と共に昇降する。箱検出装置２５は、光電センサで構成され、箱停止位置Ｕ（又は箱詰め位置Ｐ）に位置する外装箱１１０の存在を検出することができる。

このように外装箱配置装置２０は、箱詰め装置１００に搬入された外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって搬送し、制止装置２３の棒体２３ａによって箱停止位置Ｕに位置させることができる。そして、外装箱配置装置２０は、台座２４を、駆動ローラ２２ａ間の隙間に棒材２４ａが埋没されている状態の下降位置から、所定の上昇位置へ上昇させることによって、外装箱１１０の下面（底面）が棒材２４ａによって支持された状態で外装箱１１０を持ち上げて箱詰め位置Ｐに位置させることができる。そして、外装箱１１０に物品が収納された後、外装箱配置装置２０は、台座２４を下降位置まで下降させることによって、この外装箱１１０を箱停止位置Ｕに再び戻し、更に、制止装置２３の棒体２３ａを退避させることにより、外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって箱詰め装置１００から搬出することができる。

［案内装置の構成］
図２（Ａ）は、案内装置４０を上から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、案内装置４０の正面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

案内装置４０は、図２（Ｂ）に示すように、床板１１の直下に設けられている。また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）において、二点鎖線で示された外装箱１１０は、箱詰め位置Ｐに位置している状態を示している。

外装箱１１０は、例えば、４つのフラップ（蓋板）Ｆ１〜Ｆ４が閉じられたときに立方体または直方体形状をなすダンボール箱である。外装箱１１０は、その上面（上蓋）を形成するための４つのフラップＦ１〜Ｆ４が立った状態（上方へ延びた状態）、すなわち外装箱１１０の上面が開口された状態で、箱詰め装置１００に搬入され、同状態で箱詰め装置１００から搬出される。

案内装置４０は、押込み装置９により押し込まれる物品群が通る開口Ｗ１を構成するとともに、この開口Ｗ１を通る物品群を外装箱１１０に案内するためのものであり、互いに平行に配置される第１，第２枠部材４１，４２と、第１，第２枠部材４１，４２に取り付けられた第１，第２案内部材４３，４４と、第１枠部材４１と第２枠部材４２とを互いに近接または離間する方向に移動させる移動機構４Ａとを備えている。

第１枠部材４１及び第２枠部材４２は、開口Ｗ１の内周部における前部及び後部を構成するとともに、開口Ｗ１のサイズを規定する部材であり、棒状に形成されている。そして、第１，第２枠部材４１，４２のそれぞれが、床板１１の開閉方向（＝物品群の整列方向Ｙ）と同じ方向に延びて、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられている。第１枠部材４１及び第２枠部材４２の互いに向き合う内側面に、第１案内部材４３及び第２案内部材４４が取り付けられている。

第１，第２案内部材４３，４４の上部は、図２（Ｃ）に示すように、物品を案内できるように上方へ向かうにつれて外側に向けて傾斜している。また、第１，第２案内部材４３，４４のそれぞれは、外装箱１１０の互いに対向するフラップＦ１，Ｆ３が内側へ倒れないように下方へ延びた垂下部４３ａ、４４ａを有している。

移動機構４Ａは、主機構４Ｂと、追従機構４Ｃとで構成される。まず、主機構４Ｂについて説明する。

主機構４Ｂは、ガイドレール４５と、ガイドレール４５にその長手方向に沿って移動自在に取り付けられた２つの移動ブロック４６ａ，４６ｂと、直動機構４７と、第１，第２主動アーム４８，４９とを有している。

ガイドレール４５及び２つの移動ブロック４６ａ，４６ｂは、いわゆるリニアガイドで構成することができる。移動ブロック４６ａ，４６ｂのそれぞれには、第１，第２枠部材４１，４２の一方の端部が固定されている。また、ガイドレール４５は、ガイドレール取付部材１０１に固定されており、ガイドレール取付部材１０１の両端は枠体１に支持される。

そして、直動機構４７が、ガイドレール取付部材１０１から左方へ延びる取付部材１０２上に固定されている。取付部材１０２は、一端がガイドレール取付部材１０１の略中央下部に固定され、他端が枠体１に支持されている。

図３は、直動機構４７の一例を示す斜視図である。図３に示すように、直動機構４７は、例えば、スライドテーブル４７ａと、断面略Ｕ字形状のガイドレール４７ｂと、ボールねじ４７ｃと、ボールねじ４７ｃに連結されエンコーダを有するモータ４７ｄ等を有して構成されている。スライドテーブル４７ａは、ガイドレール４７ｂの内側に配置され、ボールねじ４７ｃが螺合されるナット部と、ガイドレール４７ｂにその長手方向に沿って移動自在に取り付けられた移動ブロックとの機能を有している。モータ４７ｄには、サーボモータを用いることができる。この直動機構４７では、モータ４７ｄが正逆回転することによりボールねじ４７ｃが正逆回転し、スライドテーブル４７ａが左右方向に移動する。このような直動機構４７は、市販のものを用いることができ、図３に示すものに限られない。

そして、図２に示すように、第１主動アーム４８によって一方の移動ブロック４６ａとスライドテーブル４７ａとが連結され、第２主動アーム４９によって他方の移動ブロック４６ｂとスライドテーブル４７ａとが連結されている。ここで、第１主動アーム４８は、その一端が一方の移動ブロック４６ａ上に固定された軸ａ２に回動自在に取り付けられ、他端がスライドテーブル４７ａ上に固定された軸ａ１に回動自在に取り付けられている。同様に、第２主動アーム４９は、その一端が他方の移動ブロック４６ｂ上に固定された軸ａ３に回動自在に取り付けられ、他端がスライドテーブル４７ａ上に固定された軸ａ１に回動自在に取り付けられている。

次に、追従機構４Ｃは、主機構４Ｂのガイドレール４５と平行に配置されるガイドレール５１と、ガイドレール５１にその長手方向に沿って移動自在に取り付けられた２つの移動ブロック５２ａ，５２ｂと、ガイドレール５３及び移動ブロック５４と、第１，第２従動アーム５５，５６とを有している。

ガイドレール５１及び２つの移動ブロック５２ａ，５２ｂは、いわゆるリニアガイドで構成することができる。移動ブロック５２ａ，５２ｂのそれぞれの上面には、第１，第２枠部材４１，４２の他方の端部が固定されている。また、ガイドレール５１は、ガイドレール取付部材１０３に固定されており、ガイドレール取付部材１０３の両端は枠体１に支持される。

そして、ガイドレール取付部材１０３から左方へ延びる取付部材１０４上に、ガイドレール５３が固定されている。そしてガイドレール５３にその長手方向に沿って移動自在に移動ブロック５４が取り付けられている。ガイドレール５３及び移動ブロック５４は、いわゆるリニアガイドで構成することができる。取付部材１０４は、一端がガイドレール取付部材１０３の下面の略中央部に固定され、他端が枠体１に支持されている。

そして、第１従動アーム５５によって一方の移動ブロック５２ａと移動ブロック５４とが連結され、第２従動アーム５６によって他方の移動ブロック５２ｂと移動ブロック５４とが連結されている。ここで、第１従動アーム５５は、その一端が一方の移動ブロック５２ａ上に固定された軸ａ５に回動自在に取り付けられ、他端が移動ブロック５４上に固定された軸ａ４に回動自在に取り付けられている。同様に、第２従動アーム５６は、その一端が他方の移動ブロック５２ｂ上に固定された軸ａ６に回動自在に取り付けられ、他端が移動ブロック５４上に固定された軸ａ４に回動自在に取り付けられている。

上記構成により、直動機構４７のモータ４７ｄが正逆回転することによりボールねじ４７ｃが正逆回転し、スライドテーブル４７ａが左右方向に移動する。例えば、スライドテーブル４７ａが左方へ移動すると、移動ブロック４６ａ，４６ｂが互いに接近する方向へ移動し、それに伴い、第１，第２枠部材４１，４２が互いに近づく方向へ移動し、その他端の移動ブロックが５２ａ，５２ｂが互いに接近して移動ブロック５４が右方へ移動する。一方、スライドテーブル４７ａが右方へ移動すると、移動ブロック４６ａ，４６ｂが互いに離れる方向へ移動し、それに伴い、第１，第２枠部材４１，４２が互いに離れる方向へ移動し、その他端の移動ブロックが５２ａ，５２ｂが互いに離れて移動ブロック５４が左方へ移動する。このようにして、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔（第１案内部材４３と第２案内部材４４との間隔）を調整ないし変更することができる。

［制御系統の構成］
図４は、箱詰め装置１００の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。

箱詰め装置１００が備える制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。物品取込検出装置６９から出力される物品検出信号及び箱検出装置２５から出力される箱検出信号は、制御部３１に入力される。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１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、制御装置３０は、整列コンベア６、押出し装置７、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０、押さえ装置１８、外装箱配置装置２０、案内装置４０及び操作表示器５０の各装置の動作を制御する。すなわち、制御装置３０によって、箱詰め装置１００全体の動作が制御される。なお、制御装置３０は、集中制御する単独の制御装置で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置で構成されていてもよい。

操作表示器５０は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、箱詰め装置の運転開始・停止等の操作およびその運転パラメータ等の設定を行うための操作器と、箱詰め装置の設定情報等をスクリーン（ディスプレイ画面）に表示する表示器とを備えている。

また、制御装置３０は、操作表示器５０からの信号を入力するとともに、操作表示器５０へ表示するデータ等の信号を出力する。

作業者は、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定することができる。ここで設定された品種は制御装置３０内の記憶部３２に記憶される。また、記憶部３２には、予め、複数の各品種に用いられる外装箱のサイズに応じた、開口Ｗ１の前後方向のサイズを規定する第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を設定するためのモータ４７ｄの回転角度の情報（以下、「間隔設定情報」という）が記憶されている。

まず、作業者は、箱詰め装置１００の運転開始前に、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定する。この設定は、例えば、操作表示器５０の操作によって、操作表示器５０の画面に、生産可能な複数の品種名を表示させて、その中から１つを選択操作することによって行うことができる。

制御装置３０は、操作表示器５０の操作によって設定された品種に応じた間隔設定情報に基づいて、案内装置４０のモータ４７ｄを制御し、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を所定の間隔（Ｌ１）に設定することができる。さらに、本例では、制御装置３０は、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、品種に応じた所定の間隔Ｌ１よりも狭い間隔Ｌ２（Ｌ２＝Ｌ１−ｍ、ｍは所定値）となるようにモータ４７ｄを制御することができる。

［箱詰め装置の動作］
図５は、箱詰め装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、制御装置３０の処理によって実現される。

前述のように、運転開始前に、作業者は、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定する。これにより、制御装置３０は、案内装置４０（モータ４７ｄ）を制御して、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、設定された品種に応じた所定の間隔Ｌ１よりも狭い間隔Ｌ２にさせる。

そして、運転を開始させると、ステップＳ１において、制御装置３０は、整列コンベア６を制御して、供給コンベア２００より順次供給される物品Ｗを、所定個数、整列位置Ｔにおいて整列させる。

次に、ステップＳ２において、制御装置３０は、押出し装置７を制御して、押出部材７０を退避位置から進出位置に移動させることにより、整列位置Ｔにおいて整列した物品Ｗを床板１１上へ押し出させる。そして、制御装置３０は、押出部材７０を進出位置から退避位置に戻す。これにより物品群が物品載置位置Ａに整列状態で載置される。

次に、ステップＳ３において、制御装置３０は、押さえ装置１８を制御して、押さえ部材１９を下方に揺動させて押さえ位置にし、押し出された物品群の上部側面を押さえさせる。これによって、各物品Ｗは、押さえ部材１９及び止め部材１７によって整列方向Ｙと直交する水平方向の両端部が揃った状態となる。続いて、制御装置３０は、挟圧装置８を制御して、一対の挟圧板８０が互いに近づく方向に挟圧板８０をそれぞれ進出させる。これによって、物品群がその整列方向Ｙから挟圧されて物品Ｗ同士を密着させることができる。

次に、ステップＳ４において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、吸着機能を有する押込み部材９１を、挟圧された物品群の上面に接触するように降下させ、物品群の上面を吸着させる。これによって物品群が押込み部材９１に保持される。

次に、ステップＳ５において、制御装置３０は、床開閉装置１０を制御して、一対の床板１１を後退駆動させる。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品群の直下に開口が形成される。

一方、制御装置３０は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理と並行して、外装箱配置処理（ステップＳ６）と案内装置制御処理（ステップＳ７）とを行う。

ステップＳ６では、制御装置３０は、予め制止装置２３の棒体２３ａを進出位置に位置させた状態にしており、外装箱搬送コンベア２２で搬入されてきた外装箱１１０を箱停止位置Ｕに停止させる。そして、制御装置３０は、箱検出装置２５から箱検出信号を入力すると、外装箱搬送コンベア２２の搬送動作を停止させて、台座２４を上昇させ、箱停止位置Ｕの外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。

次に、ステップＳ７では、制御装置３０は、案内装置４０を制御して、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、狭い間隔Ｌ２から設定品種に応じた所定の間隔Ｌ１に広げる。

次に、ステップＳ８において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、物品群を吸着している押込み部材９１を降下させることによって、外装箱１１０に物品群を押し込む。この際、物品群は一対の挟圧板８０を滑り抜けて、一対の床板１１の開口及び案内装置４０の開口Ｗ１を通過して、外装箱１１０内部に案内される。

次に、ステップＳ９において、制御装置３０は、押込み装置９、案内装置４０、床開閉装置１０などを元の状態に復帰させる。例えば、押込み装置９は、押込み部材９１の吸着機能を停止させた後、押込み部材９１を物品群の形成位置の上方にまで上昇させる。この押込み部材９１の上昇後、案内装置４０を制御して、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、所定の間隔Ｌ１から狭い間隔Ｌ２にするとともに、床板１１を閉鎖する。また、押さえ部材１９を退避位置へ戻し、挟圧板８０を後退させて元の位置へ戻す。

そして、制御装置３０は、ステップＳ９と並行してステップＳ１０の処理を行う。ステップＳ１０では、台座２４を下降させて物品群を収容した外装箱１１０を箱停止位置Ｕに位置させた後、制止装置２３の棒体２３ａを搬送路から退避させ、外装箱搬送コンベア２２の搬送動作を再開させて外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する。

なお、本例では、ステップＳ９において、案内装置４０の第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、狭い間隔Ｌ２にした後（直後）に、ステップＳ１０における台座２４を下降させるようにしている。

そして、上記と同様の箱詰め動作が新たに繰り返される。

この箱詰め装置１００では、生産する箱詰め品の品種に変更（があって、図１における外装箱１１０の前後方向の寸法に変更）がある場合には、操作表示器５０を操作して品種を設定しておくだけで、外装箱１１０が箱詰め位置Ｐに配置されて外装箱１１０に物品群が押し込まれるときには、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を、自動的に品種に応じた所定の間隔Ｌ１にすることができる。よって、箱詰め品の品種が変更された場合に、案内装置４０の開口Ｗ１のサイズを人為的ミスを無くして変更することができる。また、案内装置４０の段取り替えの作業が不要となり、品種変更に伴う段取り替えの作業時間の短縮化が可能になる。

また、本例では、空の外装箱１１０が箱詰め位置Ｐへ上昇するまでは、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を狭い間隔Ｌ２にしているので、外装箱１１０が案内部材４３，４４の下端部の垂下部４３ａ，４４ａに引っ掛かることなく、箱詰め位置Ｐへ上昇させることができる。そして、外装箱１１０が箱詰め位置Ｐへ上昇した後、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を所定の間隔Ｌ１にすることにより、案内部材４３，４４の垂下部４３ａ，４４ａが外装箱１１０のフラップＦ１，Ｆ３の内側に接し、フラップＦ１，Ｆ３が正常に開いた状態を維持できるので、押し込まれる物品群を外装箱１１０へスムーズに案内して、物品を正確に外装箱１１０へ詰め込むことができる。

さらに本例のように、物品群が収納された外装箱１１０を、箱詰め位置Ｐから下降させる前に、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を狭い間隔Ｌ２にするようにしている。これは、物品群が収納された外装箱１１０が例えば軽い場合に、外装箱１１０が案内部材４３，４４の下方へ延びた垂下部４３ａ、４４ａに引っ掛かって下降しにくくなるのを防止できる。

なお、上記の実施形態では、外装箱１１０に収納される物品群として、押込み装置９による１回の押込み動作によって押し込まれた複数の物品としたが、ｎ回（ｎは２以上の所定の整数）の押込み動作によって押し込まれる複数の物品（すなわちｎ段に積まれた物品）となるように構成してもよい。また、この場合に、ｎ回目以前の押込み動作（例えば１回目の押込み動作）が行われた直後に、案内装置４０の第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔が、所定の間隔Ｌ１から、狭い間隔Ｌ３（Ｌ３は、Ｌ１より小さく、Ｌ２でもよい）と広い間隔Ｌ４（Ｌ４は、Ｌ１でもよいし、Ｌ１より若干大きくてもよい）との間で繰り返し変更されてから所定の間隔Ｌ１へ戻すように、案内装置４０を動作させるようにしてよい。すなわち、案内部材４３，４４の垂下部４３ａ，４４ａでフラップＦ１，Ｆ３を所定回数たたくようにしてもよい。これにより、外装箱１１０が揺らされて、押し込まれた物品が整然と収まる効果がある。

なお、案内部材４３，４４は図２に示すものに限られない。例えば、垂下部４３ａ，４４ａの形状等は、適宜変更することができる。

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。

本発明は、箱詰め品の品種が変更された場合に、案内装置の開口のサイズを人為的ミスを無くして変更することができる箱詰め装置等として有用である。

６ 整列コンベア
７ 押出し装置
８ 挟圧装置
９ 押込み装置
１０ 床開閉装置
１１ 床板
２０ 外装箱配置装置
２４ 台座
３０ 制御装置
４０ 案内装置
４１ 第１枠部材
４２ 第２枠部材
４３，４４ 案内部材
４Ａ 移動機構
４Ｂ 主機構
４Ｃ 追従機構
５０ 操作表示器
８０ 挟圧板
１１０ 外装箱
Ｐ 箱詰め位置
Ｆ１〜Ｆ４ フラップ
Ｗ１ 開口

Claims (4)

1. 床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、
   前記床板の上に物品を整列させてなる物品群を整列方向から一対の挟圧板の間に挟圧する挟圧装置と、
   その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の外装箱を支持するとともに昇降可能に構成された台座を有し、前記台座を所定の下降位置から上昇位置へ上昇させることにより前記外装箱を前記床板の下方の箱詰め位置に配置し、前記台座を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させることにより前記外装箱を前記箱詰め位置の下方へ退避させる外装箱配置装置と、
   前記床板が開放された状態において前記挟圧された前記物品群の上面を下方に押して前記物品群を前記挟圧板間から下方に脱出させて、前記箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み動作を行う押込み装置と、
   前記床板の下方に設けられ、前記押込み装置の前記押込み動作により押し込まれる前記物品群が通る開口を構成するとともに前記物品群を前記外装箱へ案内する案内装置と、
   箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器と、
   制御装置と
   を備え、
   前記案内装置は、
   それぞれ前記物品群を前記外装箱へ案内するための案内部材が取り付けられ、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、
   前記第１枠部材と前記第２枠部材とを互いに近接又は離間する方向に移動させる移動機構とを有し、
   前記制御装置は、
   前記押込み装置の前記押込み動作によって前記物品群が前記外装箱に押し込まれるときの前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が前記操作器で設定される品種に応じて予め定められた所定の間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成され、
   前記案内部材は、
   前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が前記所定の間隔となったときに、前記箱詰め位置に配置された前記外装箱の前記フラップの内側に接する垂下部を有し、
   前記押込み装置のｎ回（ｎは２以上の所定の整数）の前記押込み動作によって押し込まれる物品群が前記外装箱に収納されるよう構成され、
   前記制御装置は、
   前記押込み装置によるｎ回目以前の前記押込み動作が行われた直後に、前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が、前記所定の間隔から、前記所定の間隔より狭い間隔と前記所定の間隔以上の広い間隔との間で繰り返し変更されてから前記所定の間隔へ戻すように前記移動機構を制御するよう構成された、
   箱詰め装置。
2. 前記制御装置は、
   前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が、前記台座が前記下降位置から前記上昇位置へ上昇するときには前記所定の間隔よりも狭い間隔となり、前記台座が前記上昇位置へ上昇した直後に前記所定の間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成された、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記制御装置は、
   前記台座が前記上昇位置から前記下降位置へ下降する際には、前記台座が前記上昇位置から下降する直前に、前記第１枠部材と前記第２枠部材との間隔が前記所定の間隔よりも狭い間隔となるように前記移動機構を制御するよう構成された、
   請求項１または２に記載の箱詰め装置。
4. 前記移動機構は、
   前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記第１枠部材の前記一方端部と前記第２枠部材の前記一方端部とを互いに近接又は離間する方向に移動させる主機構と、
   前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有する、
   請求項１〜３のいずれかに記載の箱詰め装置。
   

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