JP7153892B2

JP7153892B2 - 卵パックを移載するシステム

Info

Publication number: JP7153892B2
Application number: JP2017168752A
Authority: JP
Inventors: 隆彦南部
Original assignee: Nabel Co Ltd
Current assignee: Nabel Co Ltd
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2022-10-17
Anticipated expiration: 2037-09-01
Also published as: JP2019043623A

Description

本発明は、順次搬送されてきた卵パックを所定数ずつ段ボール箱等の集成容器に詰めるシステムに関する。

この種のシステムとして、例えば、下記特許文献１に記載されたようなものが知られている。この特許文献１では、コンベヤで断続的に送り込まれる卵パックを平板上の一時待機領域に並べていく。そして、動き続けるコンベヤとは機械的に切り離された一時待機領域で卵パックをその上面側から吸着し、並べられた形状を維持したまま箱詰めするようにしている。

一方、卵パック以外の分野においては、動き続けるコンベヤ上から箱詰めすべき対象製品をピックアップして箱詰めするものが種々知られている。

特許第５８０２９３２号

動き続けるコンベヤ上から直接ピックアップして箱詰めする方法を卵パックにそのまま適用しようという試みもされている。しかしながら、卵という割れやすく取り扱いの難しい対象物であり、また、卵パックの形状が一般的な包装容器に比べて極めて特殊であるという事情もあって、円滑に箱詰めを行うことが難しい。

そのため、本発明は、所定数の卵パックを集成容器に詰めることを円滑に行うことができるシステムを提供することを目的としている。

本発明のシステムは、卵パックを断続的に送り込み、一時待機領域に設けられたストッパによって搬送方向に対する卵パックの動きを規制しつつ、前記卵パックの動きが規制されている際にも動き続けることで隣接する卵パック同士を接触させて集めるベルトコンベヤと、前記一時待機領域に集められた卵パックを持ち上げてから集成容器内に移載する移載装置と、前記移載装置を用いて前記卵パックを前記一時待機領域から持ち上げる際に、前記ベルトコンベヤを所定時間停止させるように制御する制御装置とを備える。

本発明によれば、所定数の卵パックを集成容器に詰めることを円滑に行えるシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる卵パックの箱詰めシステムを示す側面図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムを示す正面図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムを示す平面図。同実施形態の卵パックが詰められた集成容器を示す平面図。同実施形態の卵パックが詰められた集成容器の内部状態を示す側面図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムの作動説明図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムの作動説明図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムを拡大して示す作動説明図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムを拡大して示す作動説明図。同実施形態の卵パックの箱詰めシステムを説明するための参考図。

以下、本発明の一実施形態について、図を用いて説明する。

本実施形態にかかる卵パックの箱詰めシステム１０（以下、単に「箱詰めシステム１０」と呼ぶ。）は、図１～図３、図６及び図７に示すように、内部に卵が収容され、蓋体が閉じられた状態となっている卵パックＰを複数集めて、輸送や管理を容易にするための段ボール箱や合成樹脂製のコンテナなどの集成容器Ｂに箱詰めするものである。この箱詰めシステム１０は、移載装置１と、搬送装置２と、制御装置（図示しない）とを主体に構成される。

移載装置１は、図１～図３、図６及び図７に示すように、箱状の集成容器Ｂ内に卵パックＰを移載するものである。本実施形態の移載装置１は、断続的に一時待機領域３に送り込まれる卵パックＰを上方に開放された箱状の集成容器Ｂ内に移載するもので、前記一時待機領域３に集められた卵パックＰを持ち上げてから前記集成容器Ｂ内に移載する。

また、本実施形態の移載装置１は、前記集成容器Ｂ内の一段分を形成するための移載を複数回に分けて行うものである。この移載装置１は、１回あたりの移載動作で移載される卵パックＰの個数は任意の個数に設定され、前記複数回のうち少なくとも１回は、前記任意の個数が他の回とは異なる数に設定される。そして、この移載装置１は、設定された任意の個数の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、移載動作を開始するように制御されるものである。

例えば、図４及び図５に示すような並べ方で卵パックＰを集成容器Ｂ内に配置する場合には、移載装置１は、集成容器Ｂ内の一段分を形成するための移載を２回に分けて行い、１回あたりの移載動作で移載される卵パックＰの個数は、３個と２個に設定される。すなわち、本実施形態の移載装置１は、３個の卵パックＰを保持する第一の態様と、２個の卵パックＰを保持する第二の態様とを選択的に取り得るように制御される。

本実施形態では、移載装置１としてヘッド部１４が任意に作動する慣用の多関節ロボット（例えば、６軸垂直多関節ロボット）を用いるが、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対してヘッド部１４が任意に移動することができるロボットや装置など種々のものが採用できる。この移載装置１は、卵パックＰを上面（天面）Ｐ１側から吸着して保持する複数の吸着部１１を備えている。ヘッド部１４に設けられた各吸着部１１は、卵パックＰを真空吸着可能なように真空機構（図示しない）に接続されている。

前記吸着部１１は、図１に示すように、メイン吸着部１２と、サブ吸着部１３の２種類に分けられる。メイン吸着部１２は、前記第一の態様及び第二の態様の際に使用されるもので、隣接する卵パックＰ２つ分に対応するものである。サブ吸着部１３は、前記第一の態様の際にのみ使用され、前記第二の態様の際には使用されないもので、卵パックＰ１つ分に対応するものである。言い変えれば、一つのヘッド部１４に設けられた複数の吸着部１１のうち少なくとも一つは、第二の態様の際には使用されず、第一の態様の際にのみ使用されるように構成されている。

本実施形態のメイン吸着部１２とサブ吸着部１３とは、別々の真空機構に接続されており、メイン吸着部１２を真空引きする場合と、メイン吸着部１２及びサブ吸着部１３の両方を真空引きする場合とを切り換えるよう制御される。

搬送装置２は、図１～図３、図６及び図７に示すように、卵パックＰを一時待機領域３に送り込むためのものである。本実施形態では、一時待機領域３にも搬送装置２が配置されている。具体的には、搬送装置２は、卵パックＰを載せて下流側へと運ぶベルトコンベヤであり、搬送装置２の下流側には、一時待機領域３が設定されている。一時待機領域３は、前記搬送装置２の搬送方向に対する前記卵パックＰの動きが規制される場所であり、具体的には、次々と搬送されてくる卵パックＰが前記搬送装置２上に設けられたストッパ３１によって規制される。

また、この搬送装置２は、移載装置１での移載動作に先立って、設定された任意の個数の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、前記一時待機領域３に配置された当該搬送装置２の動作を停止するように制御されるものである。より具体的には、移載装置１を用いて前記卵パックＰを前記一時待機領域３から持ち上げる際に、前記搬送装置２を所定時間停止させるように制御される。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、一時待機領域３にある卵パックＰを整列させるための整列機構４と、一時待機領域３にある卵パックＰを検出するためのセンサ５をさらに備えている。整列機構４は、前述したストッパ３１と、搬送装置２の搬送方向に沿って設けられた固定式のガイド４１と、この固定式のガイド４１に向かい合って設けられた可動式のガイド４２とを主体に構成されている。可動式のガイド４２は、前記一時待機領域３に集められた卵パックＰを整列させるためのもので、移載装置１での移載動作に先立って、設定された任意の個数の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、前記固定式のガイド４１方向へ押し出すように動作される。搬送装置２の表面は滑りやすい素材で形成されているため、可動式のガイド４２に押された卵パックＰは、固定式のガイド４１側へ寄る。なお、図１及び図２では、これら整列機構４及びセンサ５の図示を省略している。

制御装置は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換部等の専用ないし汎用のコンピュータにより構成されている。そして、内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、ＣＰＵやその他の周辺機器が協働することによって、制御装置としての機能が発揮される。

次に、上述した箱詰めシステム１０の作動の一例について、図６～図９を用いて説明する。

搬送装置２の上流側には、この分野でよく知られた卵の包装装置（図示しない）が接続されており、この包装装置でパック詰めされた卵パックＰが断続的に一時待機領域３側へと運ばれてくる。

まず、集成容器Ｂ内に３つの卵パックＰを移載するよう設定されている場合、図６（ａ）及び（ｂ）の状態を経て、該当するセンサ５１が卵パックＰを検知すると、制御装置は、図６（ｃ）に示すように、可動式のガイド４２を退避位置（Ａ）から固定式のガイド４１の方向に近付くように動かす。そして、搬送装置２の動きを停止する。その後、図６（ｄ）及び図８に示すように、移載装置１による移載動作を行う。

具体的には、一時待機領域３に３つの卵パックＰが搬送された状態で、移載装置１のヘッド部１４が卵パックＰの上方に位置する。そして、制御装置が、メイン吸着部１２とサブ吸着部１３の両方を真空引きするように移載装置１を制御する。そして、真空引きした状態を保ったまま、メイン吸着部１２によって吸着された２つの卵パックＰと、サブ吸着部１３によって吸着された１つの卵パックＰとが、卵パックＰの幅（短手）方向に３つ並んだ状態で、集成容器Ｂ内へと運ばれる。そして、集成容器Ｂの底板、または、すでに集成容器Ｂ内に入っている卵パックＰの上に載せられた後、メイン吸着部１２とサブ吸着部１３の吸着状態を解除してから、移載装置１が集成容器Ｂ外へ移動する。

なお、制御装置は、移載装置１を用いて前記卵パックＰを前記一時待機領域３から持ち上げ始めてから所定時間経過後、例えば、卵パックＰの高さ寸法と同じ程度持ち上げられたところで、図９に示すように、搬送装置２の動きを再開させる。また、可動式のガイド４２も退避位置（Ａ）まで戻すように制御される。

次に、集成容器Ｂ内に２つの卵パックＰを移載して、集成容器Ｂの一段分を完成させるように設定されている場合、図７（ａ）の状態を経て、該当するセンサ５が卵パックＰを検知すると、制御装置は、図７（ｂ）に示すように、可動式のガイド４２を退避位置（Ａ）から固定式のガイド４１の方向に近付くように動かす。そして、搬送装置２の動きを停止する。その後、図７（ｃ）に示すように、移載装置１による移載動作を行う。

具体的には、一時待機領域３に２つの卵パックＰが搬送された状態で、移載装置１のヘッド部１４が卵パックＰの上方に位置する。そして、制御装置は、メイン吸着部１２のみを真空引きするように移載装置１を制御する。そして、メイン吸着部１２の真空引きした状態を保ったまま、メイン吸着部１２によって吸着された２つの卵パックＰが、卵パックＰの幅（短手）方向に２つ並んだ状態で、集成容器Ｂ内へと運ばれる。そして、集成容器Ｂの底板、または、すでに集成容器Ｂ内に入っている卵パックＰの上に載せられた後、メイン吸着部１２の吸着状態を解除してから、移載装置１が集成容器Ｂ外へ移動する。

なお、制御装置は、移載装置１を用いて前記卵パックＰを前記一時待機領域３から持ち上げ始めてから所定時間経過後、例えば、卵パックＰの高さ寸法と同じ程度持ち上げられたところで、搬送装置２の動きを再開させる。また、可動式のガイド４２も退避位置（Ａ）まで戻すように制御される。

このようにして、搬送装置２に搬送される卵パックＰを３つ移載する第一の態様と２つ移載する第二の態様とを交互に繰り返して、それらの卵パックＰの幅（短手）方向に並べて揃えた状態で箱詰めを行っている。なお、集成容器Ｂへ卵パックＰを運ぶ際に、卵パックＰを所望の方向に向けるために適宜水平方向に回転させればよい。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、断続的に一時待機領域３に送り込まれる卵パックＰを上方に開放された箱状の集成容器Ｂ内に移載する移載装置１を備えたものであって、前記移載装置１が、前記集成容器Ｂ内の一段分を形成するための移載を複数回（例えば２回）に分けて行うもので、１回あたりの移載動作で移載される卵パックＰの個数は任意の個数（例えば３個または２個）に設定され、前記複数回（例えば２回）のうち少なくとも１回は、前記任意の個数が他の回とは異なる数に設定されるものであり、設定された任意の個数（例えば３個または２個）の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、移載動作を開始する。

このようなものであるため、集成容器Ｂに詰める際に、図４に示すように、卵パックＰを３つ横向きに並べ、それと同平面上に卵パックＰを２つ縦向きに並べたいという、卵パックＰ特有の要望に比較的簡単に応えることができる。

さらに、本実施形態のようなものであれば、移載装置１を効率的に動かすことができる。すなわち、集成容器Ｂに詰めるための卵パックＰの数や並べ方の組み合わせは、集成容器Ｂごとに決められているため、予め設定されたそれらの情報に基づいて、設定された個数が一時待機領域３に集まればすぐに移載動作を開始できるように制御することで、移載装置１に無駄な待機時間が発生しない。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、奇数回目の移載動作で所定個数（例えば３個）の卵パックＰを移載し、偶数回目の移載動作で前記所定個数（例えば３個）よりも少ない個数（例えば２個）の卵パックＰを移載して前記集成容器Ｂ内の一段分を形成し、前記偶数回目の移載動作の際に、前記一時待機領域３に前記所定個数（例えば３個）集積するのを待つことなく移載動作を開始するものであるとも言える。

また、前記移載動作に先立って、設定された任意の個数の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、前記一時待機領域３に集められた卵パックＰを整列させる可動式のガイド４２の動作を開始するので、卵パックＰに対する移載装置１の位置ずれを抑制することができる。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、前記移載動作に先立って、前記偶数回目の移載動作（例えば２個のみ移載）の際に、前記一時待機領域３に前記所定個数（例えば３個）集積するのを待つことなく、前記可動式のガイド４２の動作を開始するので、無駄な待ち時間が発生することなく少なくとも今回移載したい卵パックＰは一時待機領域３に整列させることができる。

また、前記移載動作に先立って、設定された任意の個数の卵パックＰが前記一時待機領域３に集まったときに、前記一時待機領域３に配置され卵パックＰを載せた搬送装置２の動作を停止するので、持ち上げられる卵パックＰとそれに隣接する持ち上げられない卵パックＰとの不要な接触を避けることができる。すなわち、一時待機領域３の搬送装置２の動作が停止されることなく、次々と卵パックが搬送され続けると、図１０に示すように、一時待機領域３０に集まった卵パックを持ち上げた際に、持ち上げられる卵パックの側部に対して、隣接する持ち上げられない卵パックＰ０の側部が近付いていく結果、卵パックの形状（本体と蓋との結合部分、言い換えれば、卵パックの高さ方向中央付近が外方に突出した形状）とがあいまって、持ち上げられない卵パックＰ０が搬送装置２０上で傾いてしまう。本実施形態のようなものであれば、このような事態の発生を防ぐことができる。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、卵パックＰが断続的に送り込まれる一時待機領域３に配置された搬送装置２と、前記一時待機領域３に集められた卵パックＰを持ち上げてから上方に開放された箱状の集成容器Ｂ内に移載する移載装置１と、前記移載装置１を用いて前記卵パックＰを前記一時待機領域３から持ち上げる際に、前記搬送装置２を所定時間停止させるように制御する制御装置とを備えるので、上述したような卵パックＰ０が傾いてしまう不具合の発生を抑制できる。

特に、卵パックＰがプラスチック製のものであれば、超音波等を用いて溶着するため、または、テープを用いて留めるためのフランジが容器本体と蓋との間の結合部分に形成されており、その部分が最も外方に突出している。言い換えれば、平面視矩形状の外周は比較的容易に変形可能なフランジによって形成されている。そのため、隣接する卵パックのフランジの一部または全部が重なった状態で一時待機領域３に集合されることもあり得る。しかしながら、本実施形態のような搬送装置２の制御を行えば、一時待機領域３に集まった卵パックＰを持ち上げた際に、隣接する持ち上げられない卵パックＰ０の側部に位置するフランジが厚み方向に弾性変形するだけで、当該卵パックＰ０は転倒することなく一時待機領域３上に維持される。

なお、卵パックＰがいわゆるモールドパックの場合でも、容器本体の底面側や蓋の天面側に比べて、容器本体と蓋との間の結合部分が最も外方に突出している。言い換えれば、平面視矩形状の外周は前記結合部分によって形成されている。モールドパックは、プラスチック製のパック等に比べて摩擦が大きいため、上述したような持ち上げられる卵パックと持ち上げられない卵パックとの間の少しの接触でも卵パックの転倒につながりやすい。しかしながら、本実施形態のようなものであれば、このような不具合の発生を抑制できる。

これまでに説明したような「卵パックが傾いてしまう不具合の発生」の抑制には、別の方法として、卵パックを一時待機領域に送り込む直前にストッパを設けておき、今回持ち上げる卵パックのみを一時待機領域に送り込むとともに、今回持ち上げない分は一時待機領域に送り込まないようにストッパで堰き止めておくことも考えられる。しかし、このようなものに比べて、本実施形態のようなものであれば、次回持ち上げる卵パックをできるだけ一時待機領域側（下流側）へと送っておくことができ、移載装置１の稼働効率の向上に寄与できる。

本実施形態の箱詰めシステム１０は、前記移載動作に先立って、前記偶数回目の移載動作（例えば２個のみ移載）の際に、前記一時待機領域３に前記所定個数（例えば３個）集積するのを待つことなく、前記搬送装置２の動作を停止するので、無駄な待ち時間が発生することなく少なくとも今回移載したい卵パックＰは一時待機領域３に整列させることができる。

さらに、本実施形態では、前記移載装置１を用いて前記卵パックＰを前記一時待機領域３から持ち上げる際に、前記搬送装置２を所定時間停止させるように制御した後、搬送装置２の動きを再開させるので、次の回に移載する卵パックＰをできるだけストッパ３１側まで移動させておくことができる。

以上のように、一回の動作で移載される量を従来のものよりも減らして、この第一の態様と第二の態様と、さらに卵パックＰの水平面内での回転を適宜組み合わせることにより、集成容器Ｂ内における卵パックＰの並べ方のバリエーションへの対応を簡易な方法で達成できる。そのため、集成容器Ｂ内で卵パックＰを上下方向に複数段重ねるものにおいて、段ごとに卵パックＰの並べ方を変えたい場合に、従来よりも容易に対応できる。なお、すべての段で同じ並べ方で積み重ねたい場合にも対応できるのはもちろんである。また、メイン吸着部１２とサブ吸着部１３とを適宜使い分けるよう制御することによって、卵パックＰの箱詰めパターンのバリエーションを増やすことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られない。

搬送装置は、卵パックを搬送できるものであればベルトコンベヤに限られず種々変更可能である。また、一時待機領域に配置された搬送装置と、この一時待機領域の上流側に配置された搬送装置とが別々に駆動されるものであってもよい。

移載装置は、図示したような吸着タイプのものには限られない。言い換えれば、卵パックを持ち上げる方法は、種々変更可能であり、例えば、上述した実施形態の吸着部に加えて、またはこれに代えて、例えば、国際公開第２０１１／１６２６０１号に示すような、卵パックを側面側及び下面側から支えて保持する対をなすアーム部を備えたものであってもよい。

移載装置は、集積容器内の一段分を形成するための移載を１回で行うもの、または、３回以上に分けて行うものであってもよい。１回あたりの移載動作で移載される卵パックの個数の設定も、上述した実施形態のものには限られず、１個や、４個以上であってもよい。集積容器内の一段分を形成するための移載を複数回に分けて行う場合に、各回が同じ数に設定されるものであってもよい。さらに、集成容器内での卵パックの並べ方は、図示したものに限られず種々変更可能である。

上述した実施形態では、１回目に３個の卵パックを移載した後、２回目に２個の卵パックを移載して１段分を完成させ、これを４段分繰り返すようにしていたが、例えば、１回目に３個の卵パックを移載した後、２回目に１個の卵パックを移載し、３回目に３個の卵パックを移載して１段分を完成させ、これを複数段分繰り返すようにしてもよい。他の例としては、１回ごとに４個の卵パックを移載して１段分を完成させ、これを複数段分繰り返したり、１回目に３個の卵パックを移載した後、２回目にも３個の卵パックを移載して１段分を完成させこれを複数段分繰り返したりしてもよい。

移載装置は、集成容器内で卵パックを上下方向に複数段重ねるものにおいて、卵パックの個数や並べ方が段ごとに異なる、言い換えれば、少なくとも一つの段が他の段とは異なるように設定されるようなものであってもよい。

移載装置は、上述した第一の態様と第二の態様の他に、第三の態様、第四の態様…と卵パックの保持状態のバリエーションを増やしてもよい。例えば、吸着部全体をメイン吸着部とサブ吸着部という２つに分ける場合のみに限られず、３つ以上に分けて、箱詰めしたいパターンに応じて対応する吸着部を使い分けるようにしてもよい。具体的には、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの吸着部のグループを備えた移載装置において、Ｘ～Ｚの全部を使って３個の卵パックを移載する場合、Ｘ～Ｚのうち２つを使って２個の卵パックを移載する場合、Ｘ～Ｚのうち１つのみを使って１個の卵パックを移載する場合とで相互に切り替えられるようなものであればよい。

本発明で用いられる卵パックの大きさや形状は、図示した平面視矩形状の１０個パックに限られないのはもちろんである。具体的には、図示したようないわゆるフラットパック以外のレギュラーパックやモールドパック、６個パック等などであってもよい。

集成容器は、卵が入った卵パックを配置可能なものであればどのようなものであってもよく、輸送用の段ボール箱やプラスチック製のコンテナなど種々変更可能である。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、所定数の卵パックを集成容器に詰める卵パックの箱詰めシステムに利用することができる。

１…移載装置
２…搬送装置
３…一時待機領域
Ｐ…卵パック
Ｂ…集成容器

Claims

卵パックを断続的に送り込み、一時待機領域に設けられたストッパによって搬送方向に対する卵パックの動きを規制しつつ、前記卵パックの動きが規制されている際にも動き続けることで隣接する卵パック同士を接触させて集めるベルトコンベヤと、
前記一時待機領域に集められた卵パックを持ち上げてから集成容器内に移載する移載装置と、
前記移載装置を用いて前記卵パックを前記一時待機領域から持ち上げる際に、前記ベルトコンベヤを所定時間停止させるように制御する制御装置とを備えるシステム。