JP7157446B2 - 果菜箱詰方法、包装箱積重ね方法、包装箱排出方法、果菜箱詰装置、包装箱積重ね装置、包装箱排出装置 - Google Patents

Description

本発明は、等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜を包装箱に箱詰めする果菜箱詰方法及び果菜箱詰装置と、果菜箱詰め後の包装箱を積み重ねる包装箱積重ね方法及び包装箱積重ね装置と、積み重ねた包装箱を先方に排出する包装箱排出方法及び包装箱排出装置に関する。

従来、トマト、キュウリ、茄子、メロンといった各種果菜を搬送し、その搬送中の果菜を計測器で計測して、それら果菜のサイズ、形状、色、糖度、重量などの規格（等階級）を判別し、果菜の等階級に対応したプールコンベアにプールする果菜自動選別方法及び装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特許文献１に開示された果菜自動選別方法及び装置は、果菜を載置して搬送する果菜キャリアとしてフリートレイが用いられるとともに、果菜搬送体として、複数のフリートレイを水平面内に循環搬送できるよう複数のベルトコンベアを組み合わせてなり、計測器で搬送中の果菜の等階級を計測して判別し、判別結果に基づいて、各果菜を、果菜搬送体の側方に設置した複数の等階級別のプールコンベアのうち、当該果菜の等階級に対応したプールコンベアに対応した位置で、プッシャーでフリートレイをプールコンベア上に横送りし、その後にプールコンベアが一定距離だけ走行する。

特許文献２に開示された果菜自動選別方法及び装置は、果菜を果菜搬送体の無端チェーンに固着したベルトコンベア式の果菜キャリアに載せて搬送し、計測器で搬送中の果菜の等階級を計測して判別し、判別結果に基づいて、各果菜を、果菜搬送体の側方に設置した複数の等階級別のプールコンベアのうち、当該果菜の等階級に対応したプールコンベアに対応した位置で、果菜キャリアからの送り出しとプールコンベアでの引き込みにより引き継いで、もって複数の果菜を等階級別に仕分ける。

特開２００６－１７５４４３号公報 特開２０１４－５１４９号公報

特許文献１の果菜自動選別方法及び装置では、プールコンベアに排出された複数のフリートレイが密着して等ピッチ（等間隔）で一列に並ぶため、複数の吸引手段が等ピッチで設けられた果菜箱詰装置によって、複数の果菜を吸引保持して箱詰めを行うことができるが、フリートレイは高価であり、壊れやすく、搬送中に生ずる衝突音がうるさいという問題点がある。

特許文献２の果菜自動選別方法及び装置では、フリートレイに替えてベルトコンベア式の果菜キャリアを用いるため、特許文献１の果菜自動選別方法及び装置の問題点が生ずることはない。しかし、特許文献２の果菜自動選別方法及び装置は、プールコンベアに排出された果菜がフリートレイを用いる場合のように等ピッチにはならず、複数の果菜のピッチにばらつきが生じるため、複数の吸引手段が等ピッチで設けられた従来の果菜箱詰装置を適用することができない。このため、果菜の箱詰めはもっぱら手作業により行われており、機械化・省人化することが課題となっていた。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜が等間隔であるか否かを問わず、確実かつ正確に果菜を箱詰めすることのできる果菜箱詰方法及び果菜箱詰装置と、果菜を箱詰めした包装箱を積み重ねる包装箱積重ね方法及び包装箱積重ね装置と、積み重ねた包装箱を排出する包装箱排出方法及び包装箱排出装置を提供することにある。

［果菜箱詰方法］
本発明の果菜箱詰方法は、等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜を箱詰めする方法であって、プールコンベアの近傍に配置されたロボットの第一のハンドで包装箱を所定位置にセットし、前記プールコンベアの近傍に設置された撮影手段（撮影装置）で当該プールコンベア上の果菜を撮影して当該プールコンベア上における果菜の位置情報を取得し、その位置情報に基づいてプールコンベア上の果菜をロボットの第二のハンドで保持し、その果菜をセットされた包装箱に収容し、以降、前記第二のハンドでの果菜の保持及び包装箱への果菜の収容を所定回数繰り返し行って、当該包装箱内に所定数の果菜を収容するようにした方法である。

［包装箱積重ね方法］
本発明の包装箱積重ね方法の一つは、前記果菜箱詰方法で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね方法であって、所定数の果菜が収容された包装箱が載置された受け台を降下させ、降下させた受け台上の包装箱の上に所定数の果菜が収容された他の包装箱を積み重ね、受け台の降下と包装箱の積み重ねを所望回数行うことによって包装箱を複数段に積み重ねる方法である。

本発明の包装箱積重ね方法の他の一つは、前記果菜箱詰方法で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね方法であって、所定数の果菜が収容された包装箱を持上げ手段で上方に持ち上げ、持ち上げられた包装箱を箱保持手段で保持し、箱保持手段で保持された包装箱の下に所定数の果菜が収容された他の包装箱を積み重ね、持上げ手段での包装箱の持ち上げと、箱保持手段での包装箱の保持と、包装箱の積み重ねを所望回数行うことによって包装箱を複数段に積み重ねる方法である。

［包装箱排出方法］
本発明の包装箱排出方法の一つは、前記一つ目の包装箱積重ね方法で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出方法であって、受け台を上昇させることによって、複数段に積み重ねられた包装箱を箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇させ、箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇した複数段の包装箱を受け台から箱排出手段に水平又は略水平に排出する方法である。

本発明の包装箱排出方法の他の一つは、前記二つ目の包装箱積重ね方法で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出方法であって、受け台上の複数段の包装箱を、当該受け台の上面と同じ又は略同じ高さの箱排出手段に水平又は略水平に排出する方法である。

［果菜箱詰装置］
本発明の果菜箱詰装置は、等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜を箱詰めする装置であって、プールコンベアの近傍に設けられたロボットと、ロボットに装着された少なくとも二種のハンドと、プールコンベア上の果菜を撮影して当該プールコンベア上における果菜の位置情報を取得する撮影手段を備え、二種のハンドとして、包装箱を保持して所定位置にセットする第一のハンドと、位置情報に基づいてプールコンベア上の果菜を保持して包装箱内に収容する第二のハンドを備えた装置である。

［包装箱積重ね装置］
本発明の包装箱積重ね装置の一つは、前記果菜箱詰装置で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね装置であって、包装箱が載置されたとき及び当該載置された包装箱上に他の包装箱が載置されたときに降下する昇降式の受け台を備えた装置である。

本発明の包装箱積重ね装置の他の一つは、前記果菜箱詰装置で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね装置であって、包装箱を載置可能な受け台と、受け台上の包装箱を上方に持ち上げる持上げ手段と、持上げ手段で持ち上げられた包装箱をその持ち上げ位置で保持する箱保持手段を備えた装置である。

［包装箱排出装置］
本発明の包装箱排出装置の一つは、前記一つ目の包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出装置であって、移送体は包装箱を先方に押す押し具を備え、受け台は、その上に所定段数の包装箱が積み重ねられると、それら複数段の包装箱を載置した状態で箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇し、押し具は、前記箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇した複数段の包装箱を当該箱排出手段に送り出すことができる装置である。

本発明の包装箱排出装置の他の一つは、前記二つ目の包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出装置であって、移送体は包装箱を先方に押す押し具を備え、受け台はその上面が箱排出手段と同じ又は略同じ高さであり、押し具は、前記複数段の包装箱を受け台から前記箱排出手段に水平又は略水平に排出することができる装置である。

［果菜箱詰方法］
本発明の果菜箱詰方法は、撮影手段で取得する果菜の位置情報に基づいて果菜の箱詰めを行うことができるので、プールコンベア上にプールされた果菜の間隔が不均一であっても確実に果菜の箱詰めを行うことができる。また、空の包装箱の取り出し、果菜の箱詰め、果菜収容済みの包装箱の排出を自動で行うことができるため、労働者が不足する現場であっても生産性を確保することができる。

［包装箱積重ね方法］
本発明の包装箱積重ね方法は、前記果菜箱詰方法で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる方法なので、果菜の箱詰めから果菜が箱詰めされた包装箱の積み重ねまでを一連の流れで自動的に行うことができる。

［包装箱排出方法］
本発明の包装箱排出方法は、前記包装箱積重ね方法で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する方法なので、果菜の箱詰め、果菜が箱詰めされた包装箱の積み重ね、及びその排出までを一連の流れで自動的に行うことができる。

［果菜箱詰装置］
本発明の果菜箱詰装置は、撮影手段で取得する等階級別のプールコンベア上にプールされている果菜の位置情報に基づいて果菜の箱詰めを行うことができるので、プールコンベア上にプールされた果菜の間隔が不均一であっても確実に果菜の箱詰めを行うことができる。また、空の包装箱の取り出し、果菜の箱詰め、果菜収容済みの包装箱の排出を自動で行うことができるため、労働者が不足する現場であっても生産性を確保することができる。

［包装箱積重ね装置］
本発明の包装箱積重ね装置は、前記果菜箱詰装置で所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる装置なので、果菜の箱詰めから果菜が箱詰めされた包装箱の積み重ねまでを一連の流れで自動的に行うことができる。

［包装箱排出装置］
本発明の包装箱排出装置は、前記包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する装置なので、果菜の箱詰め、果菜が箱詰めされた包装箱の積み重ね、及びその排出までを一連の流れで自動的に行うことができる。

本発明の果菜箱詰装置を果菜自動選別装置に組み合わせた場合の一例を示す概略平面図。 本発明の果菜箱詰装置を果菜自動選別装置に組み合わせた場合の一例を示す概略正面図。 （ａ）～（ｄ）はハンドの一例を示す概略説明図。 （ａ）はストッカー及びパッド取出し手段の一例を示す概略正面図、（ｂ）はストッカー及びパッド取出し手段の一例を示す概略斜視図。 （ａ）（ｂ）は箱搬送コンベア上の包装箱を取り出して空箱供給ステージに載置するときの動作説明図。 （ａ）（ｂ）はストッカーからパッドを取り出して第一のハンドで把持（保持）するときの動作説明図。 （ａ）（ｂ）は取り出したパッドを包装箱に収容し、その包装箱を箱排出コンベアに移載するときの動作説明図。 （ａ）（ｂ）はプールコンベア上の果菜を取り出して包装箱のパッド上に載置するときの動作説明図。 （ａ）～（ｄ）は受け台に包装箱を載せる際の動作説明図。 （ａ）～（ｄ）は受け台に包装箱を載せる際の動作説明図。 （ａ）～（ｃ）は積み重ねた包装箱を排出コンベアに排出する際の動作説明図。 （ａ）～（ｆ）は包装箱を下から複数段に積み重ねる場合の動作説明図。 （ａ）～（ｃ）は包装箱を下から複数段に積み重ねる場合の動作説明図。

（装置の実施形態１）
本発明の装置（果菜箱詰装置、包装箱積重ね装置及び包装箱排出装置）の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。本実施形態の装置の説明に先立ち、果菜自動選別装置Ａについて簡単に説明する。

図１に示す果菜自動選別装置Ａは、無端走行体（無端チェーン）Ｂに多数の果菜キャリアＣが連結された果菜搬送体Ｄと、果菜搬送体Ｄで搬送中の果菜Ｘを計測して等階級を判別する計測手段Ｅと、果菜搬送体Ｄの側方に配置され前記計測手段Ｅでの判別結果に基づいて果菜搬送体Ｄの側方（真横、斜め前方、斜め後方を含む）に送り出される果菜Ｘを引き受ける果菜引受け体（プールコンベア）Ｆを備えている。この果菜自動選別装置Ａでは、果菜キャリアＣ上の果菜Ｘが、その搬送中に計測手段Ｅで計測されて等階級が判別され、判別された果菜Ｘはそのまま先方へと搬送され、等階級ごとに定められたプールコンベアＦに送り出される。

従来のフリートレイを用いる方法と異なり、前記果菜自動選別装置Ａでは、果菜Ｘがトレイなどに収容されていないため、プールコンベアＦに送り出された（プールコンベアＦ上に引き込んで引き継いだ）果菜Ｘの位置や間隔が画一的に定まるわけではない。本実施形態の果菜箱詰装置は、等階級別のプールコンベアＦにプールされた果菜Ｘの位置や間隔が区々であっても、これら果菜Ｘを支障なく吸引保持してパッドＰを敷き詰めた包装箱Ｙ１に詰め込めるようにしたものである。なお、果菜自動選別装置Ａは、果菜ＸをプールコンベアＦにトレイなどに載っていない状態で送り出す構成のものであればよく、前記果菜自動選別装置Ａとは異なる構成のものであってもよい。

一例として図１に示す装置は、箱詰め作業を行うロボット２０と、空の包装箱Ｙ１を搬送する箱搬送コンベア（箱搬送手段）３０と、空の包装箱Ｙ１を載置する空箱供給ステージ４０と、プールコンベアＦ上にプールされている果菜Ｘを撮影して位置情報を取得する撮影手段５０と、空の包装箱Ｙ１内に収容されるパッドＰをストックするストッカー６０と、果菜収容済みの包装箱Ｙ２を外部に排出する箱排出コンベア（箱排出手段）７０を備えている。

前記ロボット２０は、空の包装箱（空ではないが、果菜Ｘを収容可能なスペースが残っている包装箱を含む。以下同じ。）Ｙ１の移載や果菜Ｘの移載を行うものである。図１に示すように、前記ロボット２０は各プールコンベアＦに近接する位置に設けてある。一例として図１及び図２に示すロボット２０は、ロボットアーム２１と当該ロボットアーム２１の先端側に装備された二種類のハンド（第一のハンド２３及び第二のハンド２４）を備えている。ロボット２０には、いわゆる五軸垂直多関節ロボット等を用いることができる。

この実施形態では、第一のハンド２３として空の包装箱Ｙ１やパッドＰ等を把持可能な把持手段が、第二のハンド２４として果菜Ｘを吸引保持可能な吸引手段が設けられている。第一のハンド２３と第二のハンド２４はフランジ２２を介してロボットアーム２１の先端に保持されており、当該フランジ２２を回動させることによって、第一のハンド２３と第二のハンド２４を切り換えられるように構成されている。

一例として図２に示す第一のハンド２３は、図３（ａ）～（ｄ）に示すように、エアチャック２３ａと、当該エアチャック２３ａの先端側に取り付けられた把持具２３ｂを備えている。この実施形態では、第一のハンド２３が間隔をあけて二つ設けられている（図３（ｄ））。図示は省略しているが、把持具２３ｂは電磁バルブを介してコンプレッサー（高圧空気源）と接続され、当該コンプレッサーから供給されるエアによって、空の包装箱Ｙ１やパッドＰの把持及び把持解除を行えるようにしてある。この実施形態では、第一のハンド２３の双方が同期して動作するようにしてあるが、それぞれが個別に動作するようにしてもよい。第一のハンド２３は二つより多くすることも少なくすることもできる。

一例として図２に示す第二のハンド２４は、図３（ａ）～（ｄ）に示すように、エアシリンダ２４ａと、エアシリンダ２４ａのピストンロッドの先端部に取り付けられたゴム製の吸引パッド２４ｂを備えている。この実施形態では、第二のハンド２４が間隔をあけて二つ設けられている。図示は省略しているが、吸引パッド２４ｂは電磁バルブを介してコンプレッサー（高圧空気源）と接続され、当該コンプレッサーから供給されるエアによって、果菜Ｘの吸引及び吸引解除を行えるようにしてある。第二のハンド２４のそれぞれは個別に動作して、果菜Ｘを吸引保持することができる。第二のハンド２４は二つより多くすることも少なくすることもできる。

前記箱搬送コンベア３０は、空の包装箱Ｙ１を搬送するための手段である。箱搬送コンベア３０には、例えば、既存のローラコンベアやベルトコンベア等を用いることができる。この実施形態では箱搬送コンベア３０として一条のローラコンベアを用いている。箱搬送コンベア３０を構成するローラコンベアは、果菜自動選別装置Ａの果菜搬送体Ｄの上方に果菜搬送体Ｄと同じ向きに設けてある。箱搬送コンベア３０は後述する箱排出コンベア７０の上方に箱排出コンベア７０と同じ向きに設けることもできる。

前記空箱供給ステージ４０は、箱搬送コンベア３０から取り出した空の包装箱Ｙ１を載置し、その包装箱Ｙ１内にストッカー６０から取り出した一枚のパッドＰを収容するための作業台（載せ台）である。この実施形態では、空箱供給ステージ４０をプールコンベアＦの上方に設けてある。図示は省略しているが、空箱供給ステージ４０の近傍には、空箱供給ステージ４０に載置された空の包装箱Ｙ１を所定位置にセットする位置合わせ手段が設けられている。空箱供給ステージ４０は必要に応じて設ければよく、不要な場合や他の手段で代替可能な場合には省略することができる。例えば、空箱供給ステージ４０を省略して、箱排出コンベア７０の一部を空箱供給ステージ４０の代わりとすることができる。この場合、箱搬送コンベア３０から取り出した空の包装箱Ｙ１を箱排出コンベア７０の当該部分に載置し、その包装箱Ｙ１内にストッカー６０から取り出した一枚のパッドＰを収容することになる。

前記撮影手段５０は、プールコンベアＦ上にプールされている果菜Ｘを撮影してプールコンベアＦ上における果菜Ｘの位置情報を取得するものである。撮影手段５０には、例えば、位置情報検出機能付デジタルカメラ等を用いることができる。この実施形態では、撮影手段５０をプールコンベアＦの上方側に設置し、プールコンベアＦ上にプールされている複数の果菜Ｘを撮影して位置情報を取得できるようにしてある。撮影によって得られた位置情報はロボット２０の制御装置に送信され、その送信された位置情報に基づいてロボット２０が動作するようにしてある。撮影手段５０は、プールコンベアＦ上にプールされている複数の果菜Ｘを撮影して位置情報を取得できる位置であれば、前記位置以外の場所に設けることもできる。撮影手段５０は二つ以上設けることもできる。

前記ストッカー６０は、包装箱Ｙ内に収容するパッドＰを積層して収容しておくものである。ストッカー６０の底材６２は図示しない昇降手段によって昇降するようにしてある。ストッカー６０の近傍にはストッカー６０に収容されたパッドＰを一枚ずつ取り出すパッド取出し手段６１が設けてある。一例として図２及び図４（ａ）（ｂ）に示すパッド取出し手段６１は、支持台座６１ａと、支持台座６１ａ上に設置されたエアシリンダ６１ｂと、エアシリンダ６１ｂのロッドの先端に設けられた支持ベース６１ｃと、支持ベース６１ｃに支持されたエアチューブ６１ｄと、エアチューブ６１ｄを保持するチューブ保持体６１ｅと、エアチューブ６１ｄの先端に設けられた吸引パッド６１ｆを備えている。エアチューブ６１ｄには、図示しないコンプレッサー（高圧空気源）が接続され、当該コンプレッサーから供給されるエアによって、パッドＰの吸引及び吸引解除を行えるようにしてある。パッド取出し手段６１は、これ以外の構成であってもよい。吸引以外の手段でパッドＰを取り出すものであってもよい。

前記箱排出コンベア７０は、果菜収容済みの包装箱Ｙ２を外部に排出するための手段である。箱排出コンベア７０には、既存のローラコンベアやベルトコンベア等を用いることができる。この実施形態の箱排出コンベア７０は、プールコンベアＦの上方にプールコンベアＦと同じ向きで配置された第一排出コンベア７０ａと、第一排出コンベア７０ａの先方側に第一排出コンベア７０ａに直交する向きで配置された第二排出コンベア７０ｂを備えている。第一排出コンベア７０ａと第二排出コンベア７０ｂは上面が同じ高さとなるようにして、第一排出コンベア７０ａから第二排出コンベア７０ｂへ移動する果菜収容済み包装箱Ｙ２が傾かないように水平又は略水平に移送されるようにしてある。

（装置の実施形態２）
前記装置の実施形態１では、箱搬送コンベア３０から取り出した空の包装箱Ｙ１を空箱供給ステージ４０に載置し、その空の包装箱Ｙ１にパッドＰ及び果菜Ｘを収容するようにしているが、パッドＰ及び果菜Ｘの空の包装箱Ｙ１への収容は空箱供給ステージ４０以外の場所で行うこともできる。例えば、第二排出コンベア７０ｂの手前に昇降手段７２を備えた受け台７１を配置し、その受け台７１上で果菜Ｘの収容を行うことができる（図９（ａ）～（ｄ）及び図１０（ａ）～（ｄ）参照）。

一例として図９（ａ）～（ｄ）及び図１０（ａ）～（ｄ）に示す受け台７１は包装箱Ｙを載せる台である。図示は省略しているが、受け台７１の上面にはフレームと当該フレームに軸支された複数本の回転ローラが設けられている。回転ローラは、その上面に包装箱Ｙを載せられるように上面が水平又は略水平になるようにしてある。回転ローラは、駆動源なしでフリーに回転するものを用いることができる。

前記受け台７１には昇降手段７２が設けられ、当該昇降手段７２の動作によって受け台７１が昇降するようにしてある。昇降手段７２には、既存のエアシリンダやパンタグラフ式の昇降手段等を用いることができる。受け台７１は、所定段数（本実施形態では三段）の包装箱Ｙが積み重ねられるまでは段階的に包装箱Ｙ一つ分程度降下し、所定段数の包装箱Ｙが積み重ねられると箱排出コンベア７０と同じ又は略同じ高さ、具体的には、第二排出コンベア７０ｂの上面と同じ又は略同じ高さ若しくは第二排出コンベア７０ｂの上面よりも高い位置まで上昇するようにしてある。

（装置の実施形態３）
前記装置の実施形態２は、包装箱Ｙを降下させながら複数段に積み重ねるものであるが、包装箱Ｙは上昇させながら複数段に積み重ねることもできる。例えば、前記装置の実施形態２の昇降手段７２を備えた受け台７１に代えて、包装箱Ｙを載置する載置台７３、包装箱Ｙを持ち上げる持上げ手段７４及び持ち上げられた包装箱Ｙを保持する箱保持手段７５を第二排出コンベア７０ｂの手前に設けて、これらによって包装箱Ｙを上昇させながら複数段に積み重ねることができる（図１２（ａ）～（ｆ）及び図１３（ａ）～（ｃ）参照）。この場合、載置台７３にはローラコンベアなどを用いることができる。

一例として図１２（ａ）～（ｆ）及び図１３（ａ）～（ｃ）に示す持上げ手段７４は、包装箱Ｙの底面に係止可能なＬ字状の係止部を備えている。持上げ手段７４は、図示しないアクチュエータによって上下方向及び水平方向に移動するようにしてある。持上げ手段７４は、包装箱Ｙを上昇させられるものであれば、これ以外の構造であってもよい。

前記箱保持手段７５は、包装箱Ｙの両側面に宛がって、当該包装箱Ｙ（その包装箱Ｙに積み重ねられた包装箱Ｙを含む）を保持するものである。箱保持手段７５は図示しないアクチュエータによって水平方向、具体的には、包装箱Ｙの側面に接近する方向及び包装箱Ｙの側面から離れる方向に移動するようにしてある。箱保持手段７５は、包装箱Ｙを保持できる限り、これ以外の構造であってもよい。

（装置のその他の実施形態）
前記装置の実施形態１～３では、第一のハンド２３が把持手段を備えたものであり、第二のハンド２４が吸引手段を備えたものである場合を一例としているが、第一のハンド２３は第二のハンド２４と同様の吸引手段を備えたものとすることもできる。この場合、当該吸引手段によって包装箱ＹやパッドＰを吸引保持することができるため、パッド取出し手段６１は省略することができる。

前記装置の実施形態１～３では、果菜Ｘを吸引パッド２４ｂで吸引する場合を一例としているが、果菜Ｘの周囲に向けてエアを排出してこれらの中心付近に負圧空域を生じさせ、この負圧によって果菜を吸い上げるようにすることもできる。

前記装置の実施形態１～３では、包装箱Ｙ内にパッドＰを収容し、そのパッドＰの凹部に果菜Ｘを収容する（載置する）場合を一例としているが、パッドＰは箱搬送コンベア３０での搬送前又は搬送中に収容することもできる。場合によっては、パッドＰを省略して包装箱Ｙ内に果菜Ｘを直接収容することもできる。

（方法の実施形態１）
本発明の方法（果菜箱詰方法、包装箱積重ね方法及び包装箱排出方法）の第一の実施形態を、図５（ａ）（ｂ）～図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。ここでは、前記装置の実施形態１で説明した果菜箱詰装置を用いる場合を一例とする。本実施形態の方法は、果菜搬送体Ｄの各果菜キャリアＣに果菜Ｘを一個ずつ載せて搬送し、その搬送中に果菜Ｘのサイズや形状等を計測手段Ｅで計測し、その計測データに基づいて果菜Ｘの等階級を判別し、当該等階級に対応したプールコンベアＦに果菜Ｘを送り出してプールし、プールされた果菜Ｘを包装箱Ｙ１に箱詰めする方法である。

（１）箱搬送コンベア３０で搬送された空の包装箱Ｙ１を第一のハンド２３で把持し（図５（ａ））、空箱供給ステージ４０に載置する（図５（ｂ））。
（２）ストッカー６０内の最上位のパッドＰをパッド取出し手段６１で取り出し（図６（ａ））、取り出した当該パッドＰを第一のハンド２３で把持する（図６（ｂ））。
（３）把持したパッドＰを空箱供給ステージ４０上の空の包装箱Ｙ１の上方位置まで移動して、空箱供給ステージ４０上の空の包装箱Ｙ１内に収め（図７（ａ））、パッドＰが収容された空の包装箱Ｙ１を第一のハンド２３で把持して、第一排出コンベア７０ａに載置する（図７（ｂ））。
（４）撮影手段５０によって得られた位置情報に基づいて、プールコンベアＦ上の所定の果菜Ｘを第二のハンド２４によって吸引保持し（図８（ａ））、その果菜Ｘを前記包装箱Ｙ１内のパッドＰの窪みに載置する（図８（ｂ））。
（５）前記（４）の動作を所定回数（パッドＰのすべての凹部に果菜Ｘを載せ終えるまで）繰り返し、一箱目の箱詰めを完了する。
（６）箱搬送コンベア３０で搬送された次の空の包装箱Ｙ１を第一のハンド２３で把持して取り出し、空箱供給ステージ４０に載置する。
（７）ストッカー６０内の最上位のパッドＰをパッド取出し手段６１で取り出し、取り出した当該パッドＰを第一のハンド２３で把持して取り出し、空箱供給ステージ４０上の空の包装箱Ｙ１内に収める。
（８）パッドＰが収容された二つ目の包装箱Ｙ１を第一のハンド２３で把持して取り出し、第一排出コンベア７０ａ上の果菜収容済みの包装箱Ｙ２の上に積み重ねる。
（９）プールコンベアＦ上の所定の果菜Ｘを第二のハンド２４によって吸引保持し、その果菜Ｘを前記空箱供給ステージ４０上の空の包装箱Ｙ１内のパッドＰの窪みに載置する。
（１０）前記（９）の動作を所定回数（パッドＰのすべての凹部に果菜Ｘを載せ終えるまで）繰り返し、二箱目の箱詰めを完了する。
（１１）以降、前記（６）～（１０）を所望回数繰り返し、果菜収容済みの包装箱Ｙ２を所定段数（図示する例では三段）積み重ねる。
（１２）果菜収容済みの包装箱Ｙ２が所定段数積み重ねられたところで、それら包装箱Ｙ２を箱排出コンベア７０によって外部に排出する。

（方法の実施形態２）
前記方法の実施形態１では、箱搬送コンベア３０から取り出した空の包装箱Ｙ１を空箱供給ステージ４０に載置し、その空の包装箱Ｙ１にパッドＰ及び果菜Ｘを収容するようにしているが、前記装置の実施形態２の装置を用いる場合には、パッドＰ及び果菜Ｘの空の包装箱Ｙ１への収容は空箱供給ステージ４０以外の場所で行うこともできる。

受け台７１上でパッドＰ及び果菜Ｘの収容を行う場合、包装箱Ｙへの果菜Ｘの箱詰め、包装箱Ｙの積み重ね、及び第二排出コンベア７０ｂへの包装箱Ｙの排出は、次の手順で行われる。なお、以下では説明を省略しているが、パッドＰの包装箱Ｙへのセットは受け台７１上で行うことも、他の場所で予め行っておくこともできる。

（１）受け台７１上の一つ目の包装箱Ｙａに所定数の果菜Ｘが箱詰めされる（図９（ａ））。
（２）一つ目の包装箱Ｙａへの果菜Ｘの箱詰めが完了したら、受け台７１を包装箱Ｙ一つ分降下する（図９（ｂ））。
（３）受け台７１が降下したのち、二つ目の包装箱Ｙｂが一つ目の包装箱Ｙａの上に供給される（図９（ｃ））。
（４）供給された二つ目の包装箱Ｙｂに所定数の果菜Ｘが箱詰めされる（図９（ｄ））。
（５）二つ目の包装箱Ｙｂへの果菜Ｘの箱詰めが完了したら、受け台７１をさらに包装箱Ｙ一つ分降下する（図１０（ａ））。
（６）受け台７１が降下したのち、三つ目の包装箱Ｙｃが二つ目の包装箱Ｙｂの上に供給される（図１０（ｂ））。
（７）供給された三つ目の包装箱Ｙｃに所定数の果菜Ｘが箱詰めされる（図１０（ｃ））。
（８）三つ目の包装箱Ｙｃへの果菜Ｘの箱詰めが完了したら、受け台７１が、その上面が第二排出コンベア７０ｂと同じ又は略同じ高さとなる位置まで上昇する（図１０（ｄ）及び図１１（ａ））。
（９）受け台７１が所定高さまで上昇したのち、三段に積み重ねられた果菜収容済みの包装箱Ｙ２は第二排出コンベア７０ｂ上に空きのあるタイミングで、当該第二排出コンベア７０ｂに排出される（図１１（ｂ）（ｃ））。

（方法の実施形態３）
前記方法の実施形態２では受け台７１を降下させながら包装箱Ｙを複数段に積み重ねる場合を一例としているが、前記装置の実施形態３の装置を用いる場合には、包装箱Ｙは、所定数の果菜Ｘの収容が完了した包装箱Ｙを順次持ち上げながら複数段に積み重ねるようにすることもできる。

載置台７３上で果菜Ｘの収容を行う場合、包装箱ＹへのパッドＰ及び果菜Ｘの箱詰め、包装箱Ｙの積み重ね、及び第二排出コンベア７０ｂへの包装箱Ｙの排出を、次の手順で行うことができる。なお、以下では説明を省略しているが、パッドＰの包装箱Ｙへのセットは載置台７３上で行うことも、他の場所で予め行っておくこともできる。

（１）載置台７３上の一つ目の包装箱Ｙａに所定数の果菜Ｘが箱詰めされる（図１２（ａ））。
（２）一つ目の包装箱Ｙａへの果菜Ｘの箱詰めが完了すると、その一つ目の包装箱Ｙａの側方に昇降式の持上げ手段７４が配置される（図１２（ａ））。
（３）一つ目の包装箱Ｙａの底面側に持上げ手段７４が係止され、その一つ目の包装箱Ｙａが持上げ手段７４によって上方に持上げられる（図１２（ｂ））。
（４）上方に持上げられた一つ目の包装箱Ｙａの両側面が、箱保持手段７５によって保持される（図１２（ｃ））。
（５）一つ目の包装箱Ｙａが箱保持手段７５で保持されたのち、持上げ手段７４が降下する（図１２（ｄ））。
（６）二つ目の包装箱Ｙｂへの箱詰めが完了すると、その二つ目の包装箱Ｙｂの側方に持上げ手段７４が配置される（図１２（ｅ））。
（７）二つ目の包装箱Ｙｂの底面側に持上げ手段７４が係止され、その二つ目の包装箱Ｙｂが持上げ手段７４によって上方に持上げられる（図１２（ｆ））。
（８）二つ目の包装箱Ｙｂが所定位置まで持上げられると、一つ目の包装箱Ｙａを保持している箱保持手段７５が外側に移動して一つ目の包装箱Ｙａの保持が解除され、その一つ目の包装箱Ｙａが二つ目の包装箱Ｙｂ上に移載される（図１３（ａ））。
（９）三つ目の包装箱Ｙｃへの箱詰めが完了すると、持上げ手段７４が二つ目の包装箱Ｙｂの底面側から外れる位置まで外側に移動して持ち上げ手段７４による保持が解除され（図１３（ｂ））、一つ目の包装箱Ｙａ及び二つ目の包装箱Ｙｂが三つ目の包装箱Ｙｃ上に移載される（図１３（ｃ））。
（１０）載置台７３上に三段に積み重ねられた包装箱Ｙは、第二排出コンベア７０ｂ上に空きのあるタイミングで、当該第二排出コンベア７０ｂに排出される（図１１（ｂ）（ｃ）参照）。

（方法のその他の実施形態）
前記方法の実施形態１～３では、果菜収容済みの包装箱Ｙ２を複数段重ねてから排出する場合を一例としているが、果菜収容済みの包装箱Ｙ２は積み重ねることなく一箱単位で排出することもできる。

前記方法の実施形態１～３では、包装箱ＹやパッドＰを把持して取り出す場合を一例としているが、第一のハンド２３を第二のハンド２４と同様の吸引手段を備えたものとした場合、包装箱ＹやパッドＰは吸引保持により取り出すことができる。

本発明の果菜箱詰方法及び果菜箱詰装置は、プールコンベア上に等階級別に排出されて位置が画一的に定まらない果菜の箱詰めに特に好適に用いることができ、本発明の包装箱積重ね方法及び包装箱積重ね装置は、本発明の果菜箱詰方法及び果菜箱詰装置で果菜が箱詰めされた包装箱の積み重ねに好適に用いることができ、本発明の包装箱排出方法及び包装箱排出装置は、本発明の包装箱積重ね方法及び包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱の排出に好適に用いることができる。

２０ ロボット
２１ ロボットアーム
２２ フランジ
２３ 第一のハンド
２３ａ エアチャック
２３ｂ 把持具
２４ 第二のハンド
２４ａ エアシリンダ
２４ｂ 吸引パッド
３０ 箱搬送コンベア（箱搬送手段）
４０ 空箱供給ステージ
５０ 撮影手段
６０ ストッカー
６１ パッド取出し手段
６１ａ 支持台座
６１ｂ エアシリンダ
６１ｃ 支持ベース
６１ｄ エアチューブ
６１ｅ チューブ保持体
６１ｆ 吸引パッド
６２ （ストッカーの）底材
７０ 箱排出コンベア（箱排出手段）
７０ａ 第一排出コンベア
７０ｂ 第二排出コンベア
７１ 受け台
７２ 昇降手段
７３ 載置台
７４ 持上げ手段
７５ 箱保持手段
Ａ 果菜自動選別装置
Ｂ 無端走行体（無端チェーン）
Ｃ 果菜キャリア
Ｄ 果菜搬送体
Ｅ 計測手段
Ｆ 果菜引受け体（プールコンベア）
Ｐ パッド
Ｘ 果菜
Ｙ 包装箱
Ｙ１ 空の包装箱（果菜を収容可能なスペースが残っている包装箱）
Ｙ２ 果菜収容済みの包装箱
Ｙａ 一つ目の包装箱
Ｙｂ 二つ目の包装箱
Ｙｃ 三つ目の包装箱

Claims (21)

1. 等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜を箱詰めする果菜箱詰方法であって、
   前記プールコンベアの近傍に配置されたロボットの第一のハンドで包装箱を所定位置にセットし、
   前記プールコンベアの近傍に設置された撮影手段で当該プールコンベア上の果菜を撮影して、当該プールコンベア上における果菜の位置情報を取得し、
   前記位置情報に基づいて前記プールコンベア上の果菜を前記ロボットの第二のハンドで吸引保持し、その果菜を前記セットされた包装箱の上方から当該包装箱内の空の箇所に収容し、
   以降、前記第二のハンドでの果菜の吸引保持及び包装箱内の空の箇所への果菜の収容を所定回数繰り返し行って、当該包装箱内に所定数の果菜を収容する、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
2. 請求項１記載の果菜箱詰方法において、
   第一のハンドで所定数の果菜が収容された包装箱の上に他の包装箱を重ね、
   第二のハンドで吸引保持した果菜を前記他の包装箱内に収容し、
   以降、前記第二のハンドでの果菜の保持吸引及び前記他の包装箱内への果菜の収容を所定回数繰り返し行って、当該包装箱内に所定数の果菜を収容する、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
3. 請求項２記載の果菜箱詰方法において、
   所定数の果菜が収容された包装箱の上への他の包装箱の載置、及び当該他の包装箱への所定数の果菜の収容を複数回繰り返すことによって、果菜収容済み包装箱を複数段積み重ね、
   前記複数段積み重ねられた包装箱を排出コンベアに送り出す、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の果菜箱詰方法において、
   箱搬送コンベアで搬送される箱詰め用の包装箱を前記ロボットの前記第一のハンドで把持して取り出し、
   前記取り出した包装箱を所定位置又は所定数の果菜が収容された包装箱の上にセットする、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の果菜箱詰方法において、
   果菜を載置する二以上の凹部を備えたパッドを前記ロボットの前記第一のハンドで把持して包装箱内に収容し、
   第二のハンドで吸引保持した果菜を前記パッドの空の凹部に収容する、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の果菜箱詰方法において、
   第二のハンドの二つの吸引手段の夫々で果菜を個別に吸引保持し、前記夫々の吸引手段で吸引保持した果菜を包装箱内に又は包装箱内の前記パッドの空の凹部に収容する、
   ことを特徴とする果菜箱詰方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の果菜箱詰方法で包装箱内に所定数の果菜を収容し、所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね方法において、
   前記所定数の果菜が収容された包装箱が載置された受け台を降下させ、
   前記降下させた受け台上の包装箱の上に所定数の果菜が収容された他の包装箱を積み重ね、
   前記受け台の降下と包装箱の積み重ねを所望回数行うことによって、包装箱を複数段に積み重ねる、
   ことを特徴とする包装箱積重ね方法。
8. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の果菜箱詰方法で包装箱内に所定数の果菜を収容し、所定数の果菜が収容された包装箱を複数段に積み重ねる包装箱積重ね方法において、
   前記所定数の果菜が収容された包装箱を持上げ手段で上方に持ち上げ、
   前記持ち上げられた包装箱を箱保持手段で保持し、
   前記箱保持手段で保持された包装箱の下に所定数の果菜が収容された他の包装箱を積み重ね、
   前記持上げ手段での包装箱の持ち上げと、箱保持手段での包装箱の保持と、包装箱の積み重ねを所望回数行うことによって、包装箱を複数段に積み重ねる、
   ことを特徴とする包装箱積重ね方法。
9. 請求項７記載の包装箱積重ね方法で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出方法において、
   受け台を上昇させることによって、複数段に積み重ねられた包装箱を箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇させ、
   前記箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇した複数段の包装箱を受け台から前記箱排出手段に水平又は略水平に排出する、
   ことを特徴とする包装箱排出方法。
10. 請求項８記載の包装箱積重ね方法で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出方法において、
    受け台上の複数段の包装箱を、当該受け台の上面と同じ又は略同じ高さの箱排出手段に水平又は略水平に排出する、
    ことを特徴とする包装箱排出方法。
11. 等階級別にプールされたプールコンベア上の果菜を箱詰めする果菜箱詰装置であって、
    前記プールコンベアの近傍に設けられたロボットと、
    前記ロボットに装着された少なくとも二種のハンドと、
    前記プールコンベア上の果菜を撮影して当該果菜の位置情報を取得する撮影手段と、
    前記少なくとも二種のハンドは、包装箱を保持して所定位置にセットする第一のハンドと、前記位置情報に基づいて前記プールコンベア上の果菜を吸引保持し、前記セット済みの包装箱内に収容する第二のハンドを含む、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
12. 請求項１１記載の果菜箱詰装置において、
    第二のハンドは二以上の吸引手段を備え、
    前記夫々の吸引手段は個別に果菜を吸引保持可能であり、吸引保持した果菜を個別に解除可能である、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
13. 請求項１１又は請求項１２記載の果菜箱詰装置において、
    第一のハンドと前記第二のハンドは向きを切り替え可能である、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
14. 請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置において、
    第一のハンドは、果菜収容済み包装箱とは別の包装箱を保持し、その包装箱を果菜収容済み包装箱の上に載置できる、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
15. 請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置において、
    空の包装箱を搬送する箱搬送コンベアを備え、
    第一のハンドは前記箱搬送コンベアで搬送されてきた包装箱を取り出して所定位置にセットすることができる、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
16. 請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置において、
    果菜を収容可能な二以上の凹部を備えたパッドをストックするストッカーを備え、
    第一のハンドは前記ストッカーにストックされた前記パッドを取り出して包装箱内に収容することができ、
    第二のハンドは前記プールコンベア上の果菜を吸引保持して包装箱内に収容された前記パッドの空の凹部に収容可能である、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
17. 請求項１１から請求項１６のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置において、
    果菜収容済み包装箱を、箱詰箇所から外部に排出する排出コンベアを備えた、
    ことを特徴とする果菜箱詰装置。
18. 請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置で所定数の果菜が収容された包装箱を、複数段に積み重ねる包装箱積重ね装置において、
    包装箱が載置されたとき及び当該載置された包装箱上に他の包装箱が載置されたときに降下する昇降式の受け台を備えた、
    ことを特徴とする包装箱積重ね装置。
19. 請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の果菜箱詰装置で所定数の果菜が収容された包装箱を、複数段に積み重ねる包装箱積重ね装置において、
    前記包装箱を載置可能な受け台と、
    前記受け台上の包装箱を上方に持ち上げる持上げ手段と、
    前記持上げ手段で持ち上げられた包装箱をその持ち上げ位置で保持する箱保持手段を備えた、
    ことを特徴とする包装箱積重ね装置。
20. 請求項１８記載の包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出装置において、
    移送体は包装箱を先方に押す押し具を備え、
    受け台は、その上に所定段数の包装箱が積み重ねられると、それら複数段の包装箱を載置した状態で箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇し、
    前記押し具は、前記箱排出手段と同じ又は略同じ高さまで上昇した複数段の包装箱を当該箱排出手段に送り出すことができる、
    ことを特徴とする包装箱排出装置。
21. 請求項１９記載の包装箱積重ね装置で複数段に積み重ねられた包装箱を排出手段に排出する包装箱排出装置において、
    移送体は包装箱を先方に押す押し具を備え、
    受け台はその上面が箱排出手段と同じ又は略同じ高さであり、
    前記押し具は、前記複数段の包装箱を受け台から前記箱排出手段に水平又は略水平に排出することができる、
    ことを特徴とする包装箱排出装置。

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